허블망원경을 통해 이룩한 과학적 발견 -6-

은하에서의 감마선 폭발체.(빅뱅 이후 가장 큰 폭발)

 

 

이 이미지들은 허블 우주 망원경에 포착된, 감마선폭발 은하들을 샘플링한 것이다.

감마선 폭발은 극단적인 질량을 가진 초신성의 폭발로 인해 방출되는 고에너지의 복사섬광이다.

 

장기간의 폭발은 1~2초 이상 지속된다.

 

초록색 십자선의 교차지점은 감마선 폭발 지점을 표시한 것으로

이 사진들은 초신성과 함께 장시간 폭발 환경을 비교 연구하는 일환으로 포착된 것이다.

특정한 형태의 초신성 중 극히 일부만이 감마선을 방출한다.

여기 여섯개의 이미지들은 감마선 폭발은하를 매우 폭넓게 보여주고 있는 사진들이며,

이 지점까지의 거리는 지구로부터 20억 광년에서부터 100억 광년에까지 이른다.

 

여기 찍힌 대부분의 은하들은 특정한 형태가 갖추어지지 않은 기형의 불규칙 은하들이며,

오직 첫째줄 가운데에 찍힌 은하만이 전형적인 나선 은하의 형태를 띠고 있다.

이 이미지에서 십자선의 윗쪽과 아랫쪽, 그리고 오른쪽의 밝고 둥근 원은,  

훨씬 앞쪽에 존재하는 별들이 찍힌 것으로 우리 은하의 위성은하인 소마젤란 성운에 속한 별들이다.

 

연구에 의하면, 거대한 질량의 별들이 생성된 대부분의 불규칙 은하의 매우 밝은 구역 안에서 긴 폭발이 발생하고 있다고 한다.

한편으로 일상적인 형태의 초신성들은 대체적으로 그들이 속한 은하에 골고루 분포되어 있다.

초신성 또한 감마선 폭발을 일으키는 은하들보다는 규모가 더 크고, 발달된 은하에서 생성된다.

 

여기 이미지들은 1999년부터 2005년까지 허블의 광대역행성카메라2(Wide Field Planetary Camera 2)와 분광이미지,

그리고 ACS(Advanced Camera for Surveys)에 의하여 촬영된 것이다.

 

지구 대기의 모든 오존을 태워버릴 수 있는 강렬한 섬광이나 복사열을 상상해보라

다행히도 이처럼 강렬한 복사는 아주 멀리서 발생하기 때문에 우리 지구를 태워버리지 못할 것이다.

 

여기 나타난 눈부신 섬광들은 '감마선 폭발(gamma-ray bursts)'이라 불린다.

이들은 아마도 빅뱅 이후 이 우주의 폭발 중 가장 강력한 폭발현상일 것이다.

허블이 촬영한 이 사진들은 극도의 비율로 별들이 탄생되고 있는 머나먼 은하들에서 발생한 짧은 복사 섬광들을 담아낸 것이다.

허블의 관측은 이러한 섬광들이 거대한 질량의 별이 폭발하면서 발생하는 것임을 확인시켜 주었다.

또한 천문학자들은 허블을 이용하여

특정 형태의 초에너지 감마선 폭발이 탄소나 산소와 같이 무거운 원소들을 적게 포함한 은하들에서

더 쉽게 발생한다는 사실을 알아냈다.

 

우리의 은하는 수 세대의 걸친 수많은 별들로부터 만들어진 무거운 원소들이 가득존재하고 있기 때문에

이러한 폭발이 발생하기에는 그다지 적합하지 않은 장소에 속한다.

 

 

팀원 정보 :

A. Fruchter (Space Telescope Science Institute, or STScI);
A. Levan (STScI/University of Leicester/University of Hertfordshire);
L. Strolger (STScI/Western Kentucky University);
P. Vreeswijk (European Southern Observatory, Chile);
S.Thorsett (University of California, Santa Cruz);
D. Bersier (STScI/Astrophysics Research Institute/Liverpool John Moores University);
I. Burud (STScI/Norwegian Meteorological Institute, Copenhagen);
J. Castro Ceron (STScI/Niels Bohr Institute/University of Copenhagen);
A. Castro-Tirado (Instituto de Astrofisica de Andalucia, Spain);
C. Conselice (California Institute of Technology/University of Nottingham);
T. Dahlen (Stockholm University);
H. Ferguson (STScI);
J. Fynbo (Niels Bohr Institute/University of Copenhagen);
P. Garnavich (University of Notre Dame);
R. Gibbons (STScI/Vanderbilt University);
J. Gorosabel (STScI/Instituto de Astrofisica de Andalucia, Spain);
T. Gull (NASA/GSFC);
J. Hjorth (Niels Bohr Institute/University of Copenhagen);
S. Holland (NASA/GSFC);
C. Kouveliotou (NASA/MSFC);
Z. Levay and M. Livio (STScI);
M.R. Metzger (Renaissance Technologies Corporation, New York);
P. Nugent (Lawrence Berkeley National Laboratory);
L. Petro (STScI);
E. Pian (INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy);
J. Rhoads, A. Riess, and K. Sahu (STScI);
A. Smette (European Southern Observatory, Chile);
N. Tanvir (University of Hertfordshire);
R. Wijers (University of Amsterdam);
S. Woosley (University of California, Santa Cruz)

 

* '허블사이트'의 게시물들은  허블사이트 http://hubblesite.org 의 뉴스센터 자료들을 번역한 자료들입니다

 

 

원문>

ABOUT THIS IMAGE:

This is a sampling of the host galaxies of long-duration gamma-ray bursts taken by NASA's Hubble Space Telescope. Gamma-ray bursts are powerful flashes of high-energy radiation that arise from some supernovae, the explosive deaths of extremely massive stars. Long-duration bursts last more than one to two seconds.

The green crosshairs pinpoint the location of the gamma-ray bursts, now long faded away. The galaxies in these images were part of a study that compared the environments of long bursts with those of supernovae. only a small fraction of a certain type of supernovae produces gamma-ray bursts.

These six images show the wide variety of host galaxies of gamma-ray bursts. The distances of these bursts range from 2 billion to 10 billion light-years from Earth. Most of the galaxies in these images are misshapen, irregular galaxies. The only exception is the spiral galaxy in the middle image on the top row. In this image, the bright round objects above, below, and to the right of the cross hairs are foreground stars in the Small Magellanic Cloud, a satellite galaxy of our Milky Way Galaxy.

Researchers conducting the study found that long bursts occur in the brightest regions of mostly irregular galaxies where the most massive stars are forming. Typical supernovae, on the other hand, are more uniformly distributed across their host galaxies. Supernovae also come from larger, more developed galaxies than do the gamma-ray bursts.

The images were taken between 1999 and 2005 by Hubble's Wide Field Planetary Camera 2, Space Telescope Imaging Spectrograph, and Advanced Camera for Surveys.

The team that made the study consists of A. Fruchter (Space Telescope Science Institute, or STScI); A. Levan (STScI/University of Leicester/University of Hertfordshire); L. Strolger (STScI/Western Kentucky University); P. Vreeswijk (European Southern Observatory, Chile); S.Thorsett (University of California, Santa Cruz); D. Bersier (STScI/Astrophysics Research Institute/Liverpool John Moores University); I. Burud (STScI/Norwegian Meteorological Institute, Copenhagen); J. Castro Ceron (STScI/Niels Bohr Institute/University of Copenhagen); A. Castro-Tirado (Instituto de Astrofisica de Andalucia, Spain); C. Conselice (California Institute of Technology/University of Nottingham); T. Dahlen (Stockholm University); H. Ferguson (STScI); J. Fynbo (Niels Bohr Institute/University of Copenhagen); P. Garnavich (University of Notre Dame); R. Gibbons (STScI/Vanderbilt University); J. Gorosabel (STScI/Instituto de Astrofisica de Andalucia, Spain); T. Gull (NASA/GSFC); J. Hjorth (Niels Bohr Institute/University of Copenhagen); S. Holland (NASA/GSFC); C. Kouveliotou (NASA/MSFC); Z. Levay and M. Livio (STScI); M.R. Metzger (Renaissance Technologies Corporation, New York); P. Nugent (Lawrence Berkeley National Laboratory); L. Petro (STScI); E. Pian (INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy); J. Rhoads, A. Riess, and K. Sahu (STScI); A. Smette (European Southern Observatory, Chile); N. Tanvir (University of Hertfordshire); R. Wijers (University of Amsterdam); and S. Woosley (University of California, Santa Cruz)

 

 

 Imagine a powerful burst of light and other radiation that can burn away the ozone in Earth's atmosphere. Luckily, flashes of such strong radiation occur so far away they will not scorch our planet. These brilliant flashbulbs are called gamma-ray bursts. They may represent the most powerful explosions in the universe since the Big Bang.

Hubble images showed that these brief flashes of radiation arise from far-flung galaxies, which are forming stars at enormously high rates. Hubble's observations confirmed that the bursts of light originated from the collapse of massive stars.

Astronomers using Hubble also found that a certain type of extremely energetic gamma-ray bursts are more likely to occur in galaxies with fewer heavy elements, such as carbon and oxygen. The Milky Way Galaxy, which is rich in heavy elements released by many generations of stars, is therefore an unlikely place for them to pop off.