UGC 2885 : 거대 은하 탄생의 수수께끼

2020. 1. 31. 13:023. 천문뉴스/허블사이트

 

CREDITS:NASA, ESA, and B. Holwerda (University of Louisville)

 

사진 1> 허블우주망원경이 촬영한 이 사진은 페르세우스자리 방향으로 2억 3200만 광년 거리에 있는 거대한 나선은하 UGC 2885의 모습이 담겨 있다. 

이 은하는 우리은하 미리내보다 2.5배 더 크고 보유하고 있는 별의 숫자는 10배나 더 많다. 

사진 전면으로는 미리내에 속한 별들이 보인다. 이 별들은 회절상으로 구분할 수 있다. 

그 중 가장 밝은 별 하나가 은하 원반을 가리고 있다. 

이 은하에는 암흑물질 연구를 위해 은하의 회전율을 연구한 천문학자 베라 루빈(1928~2016)의 업적을 기려 '루빈의 은하'라는 별명이 붙어 있다. 

 

장엄한 풍경을 연출하는 이 나선은하는 '고질라은하'라는 별명을 얻게 될지도 모른다. 

국부우주에서 가장 거대한 은하이기 때문이다. 

UGC 2885라는 이름의 이 은하는 우리은하 미리내보다 2.5배나 더 크고 보유하고 있는 별의 수는 10배나 더 많다. 

 

하지만 과학자들은 이 은하를 '젠틀한 거인'이라고 부른다. 

왜냐하면 이 은하는 지난 수십억 년간 잠잠한 상태를 유지하고 있는 것으로 보이기 때문이다. 

이 은하는 은하와 은하사이 우주의 다발구조로부터 수소를 홀짝홀짝 들이마시고 있을 가능성이 있다. 

이렇게 유입된 수소를 연료로 미리내에 비해 반 정도의 비율로 별을 만들어내고 있다. 

사실 이 은하가 품고 있는 초거대질량의 블랙홀도 잠들어있는 거인이기는 마찬가지이다. 

이 은하는 더 이상 자신보다 훨씬 몸집이 작은 위성 은하들을 집어삼키지는 않고 있는 것으로 보인다. 따라서 블랙홀은 굶주려 있는 상태일 것이다. 

 

이 은하에는 '루빈의 은하(Rubin’s galaxy)'라는 별명이 붙어 있다. 

이 별명은 허블우주망원경으로 이 은하를 관측한 루이빌대학교 베네 홀베르다(Benne Holwerda)가 천문학자 베라 루빈(Vera Rubin, 1928~2016)을 기려 지은 이름이다. 

베네 홀베르다는 자신의 연구에서 많은 부분이 1980년대 은하의 크기를 연구한 루빈의 작업에 영감을 얻고 있다고 말했다. 

루빈은 은하의 회전을 측정하였다. 

이 회전율을 이용하여 은하의 질량 대부분을 차지하는 암흑물질의 증거가 제시되었다. 

 

베네 홀베르다의 소감은 다음과 같다.

"우리는 이 사진이 루빈 박사를 기념할만한 사진이라 생각합니다. 

 루빈 박사를 기억하고자 하는 목적은 원래 우리가 허블우주망원경 측에 제안한 내용의 상당 부분이기도 했습니다."

 

하와이 호눌룰루에서 열린 동계전미천문학회에서 발표된 베네 홀베르다의 내용에는 무엇이 이 은하를 이토록 거대하게 만들었는지를 알아내려는 노력이 담겨있다. 

홀베르다는 어떻게 이 은하가 이처럼 거대해졌는지 아무도 알지 못한다며 이 은하는 다른 어떤 은하와도 충돌 없이 커질 수 있는 최대 크기의 은하라고 말했다. 

이에 대한 한가지 단서는 이 은하가 완전히 고립되어 있다는 것이다. 

이 은하 주변에는 충돌이 발생하거나 원반을 뒤트는 영향을 미칠만한 그 어떤 이웃 은하들도 없다.  

 

과연 이 거대한 은하가 훨씬 작은 위성 은하들을 먹어치우면서 성장한 것일까?

아니면 그저 천천히 새로운 별들을 만들어내기 위한 가스들을 모아가며 성장한 것일까?

홀베르다는 이 은하가 홀로 천천히 성장을 계속해 온것 같다고 말했다. 

 

연구팀은 허블우주망원경의 탁월한 해상도를 이용하여 희미한 별들이 광범위하게 펼쳐져 있는 이 은하의 헤일로에서 구상성단의 수를 확인하였다. 

구상성단의 수가 많다면 이는 지난 수십억 년 동안 이 은하가 다른 작은 위성은하들을 먹어치우면서 성장해 온 증거가 될 것이다. 

향후 제임스웹우주망원경은 이 은하의 중심과 구상성단의 수를 확인하는데 활용될 수 있을 것이다. 

NASA가 계획하고 있는 광대역적외선탐사망원경(Wide Field Infrared Survey Telescope, WFIRST)은 특히 헤일로 전 영역을 대상으로 이 은하 전반의 성단을 보다 완벽하게 조사해 줄 수 있을 것이다. 

홀베르다는 제임스웹우주망원경과 WFIRST의 적외선 탐사 능력은 그 어느 것에도 방해받지 않고 관측한 별의 분포 정보를 제공해 줄 수 있을 것이라고 말했다. 

이를 보완하는 허블우주망원경의 가시광대역 탐사 능력은 은하 전반에서 나타나는 성긴 별의 탄생을 추적할 수 있게 해 줄 것이다. 

 

사진의 전면에는 우리은하 미리내의 별들이 있다. 이들은 회절상을 통해 구분할 수 있다. 

UGC 2885는 2억 3200만 광년 거리에 위치하고 있지만 사진에서 가장 밝은 별이 마치 이 은하의 원반 위에 얹어져 있는 것처럼 보인다. 

이 거대 은하는 페르세우스자리 방향에 위치하고 있다. 

 

우주망원경과학연구소(The Space Telescope Science Institute, STScI)는 허블우주망원경 과학운용센터와 제임스웹우주망원경 과학운용센터, WFIRST 과학운용센터를 관리하며 우주천문학의 선구자로서 그 지평을 넓혀가고 있다. 

또한 NASA가 기금을 지원하는 미컬스키 우주망원경 데이터 아카이브(the Mikulski Archive for Space Telescopes, MAST)를 통해 천문학회에 다양한 천문학 데이터를 제공하고 있다. 

이 데이터 아카이브에는 허블우주망원경과 제임스웹우주망원경, 케플러우주망원경 및 K2, TESS를 비롯한 여러 탐사 임무를 통해 획득한 데이터가 보관되어 있다. 

 

출처 : 허블사이트 2020년 1월 5일 발표 뉴스

       https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-01#section-id-2

 

참고 : UGC 2885를 비롯한 각종 은하 및 은하단에 대한 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 조회할 수 있습니다.
       - 은하 일반 :  https://big-crunch.tistory.com/12346976
       - 은하단 및 은하그룹 :  https://big-crunch.tistory.com/12346978
       - 은하 충돌 :  https://big-crunch.tistory.com/12346977

       

원문>

NASA'S HUBBLE SURVEYS GIGANTIC GALAXY

 

January 05, 2020 3:15PM (EST) Release ID: 2020-01

 

 

This majestic spiral galaxy might earn the nickname the "Godzilla Galaxy" because it may be the largest known in the local universe. The galaxy, UGC 2885, is 2.5 times wider than our Milky Way and contains 10 times as many stars.

But it is a "gentle giant," say researchers, because it looks like it has been sitting quietly over billions of years, possibly sipping hydrogen from the filamentary structure of intergalactic space. This fuels modest ongoing star birth at half the rate of our Milky Way. In fact, its supermassive central black hole is a sleeping giant, too; because the galaxy does not appear to be feeding on much smaller satellite galaxies, it is starved of infalling gas.

The galaxy has been nicknamed "Rubin’s galaxy," after astronomer Vera Rubin (1928 – 2016) by Benne Holwerda of the University of Louisville, Kentucky, who observed the galaxy with NASA's Hubble Space Telescope.

"My research was in a large part inspired by Vera Rubin's work in 1980 on the size of this galaxy." Rubin measured the galaxy's rotation, which provides evidence for dark matter, which makes up most of the galaxy's mass as measured by the rotation rate. "We consider this a commemorative image. This goal to cite Dr. Rubin in our observation was very much part of our original Hubble proposal."

In results being presented at the winter American Astronomical Society meeting in Honolulu, Hawaii, Holwerda is seeking to understand what led to the galaxy's monstrous size. "How it got so big is something we don't quite know yet," said Holwerda. "It's as big as you can make a disk galaxy without hitting anything else in space."

One clue is that the galaxy is fairly isolated in space and doesn't have any nearby galaxies to crash into and disrupt the shape of its disk.

Did the monster galaxy gobble up much smaller satellite galaxies over time? Or did it just slowly accrete gas for new stars? "It seems like it's been puttering along, slowly growing," Holwerda said. Using Hubble's exceptional resolution, his team is counting the number of globular star clusters in the galaxy's halo — a vast shell of faint stars surrounding the galaxy. An excess of clusters would yield evidence that they were captured from smaller infalling galaxies over many billions of years.

NASA's upcoming James Webb Space Telescope could be used to explore the center of this galaxy as well as the globular cluster population. NASA's planned Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) would give an even more complete census of this galaxy's cluster population, especially that of the whole halo. "The infrared capability of both space telescopes would give us a more unimpeded view of the underlying stellar populations," said Holwerda. This complements Hubble's visible-light ability to track wispy star formation throughout the galaxy.

A number of foreground stars in our Milky Way can be seen in the image, identified by their diffraction spikes. The brightest appears to sit on top of the galaxy's disk, though UGC 2885 is really 232 million light-years farther away. The giant galaxy is located in the northern constellation Perseus.

The Space Telescope Science Institute is expanding the frontiers of space astronomy by hosting the science operations center of the Hubble Space Telescope, the science and operations center for the James Webb Space Telescope, and the science operations center for the future Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). STScI also houses the Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST) which is a NASA-funded project to support and provide to the astronomical community a variety of astronomical data archives, and is the data repository for the Hubble, Webb, Kepler, K2, TESS missions and more.