태양 수백조배 은하단 충돌 X선+광학이미지 포착

입력 2019.10.25. 16:52 

        

수백에서 수천개의 은하가 모여 태양 질량의 수백조배에 달하는 은하단(galaxy cluster)이 서로 충돌하는 장면이 X선과 광학이미지로 포착돼 공개됐다.

미국항공우주국(NASA) 마셜우주비행센터와 찬드라 X선 센터는 25일 지구에서 약 30억광년 떨어진 '에이벨(Abell) 1758'에서 4개의 은하단이 충돌하는 장면을 찬드라 X선 망원경과 슬론전천탐사(SDSS) 광학망원경으로 포착해 합성한 이미지를 홈페이지에 실었다.                    

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30억광년 밖 '에이벨 1758' 은하단 4개 궁극에는 하나로 합병

우주의 신비 갤러리 이동

서로 충돌하는 에이벨 1758의 은하단 X선 이미지와 광학망원경 이미지를 합성한 것이다. [X선 이미지 : NASA/CXC/SAO/G. 쉴렌버거 등, 광학이미지: SDSS 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 수백에서 수천개의 은하가 모여 태양 질량의 수백조배에 달하는 은하단(galaxy cluster)이 서로 충돌하는 장면이 X선과 광학이미지로 포착돼 공개됐다.

미국항공우주국(NASA) 마셜우주비행센터와 찬드라 X선 센터는 25일 지구에서 약 30억광년 떨어진 '에이벨(Abell) 1758'에서 4개의 은하단이 충돌하는 장면을 찬드라 X선 망원경과 슬론전천탐사(SDSS) 광학망원경으로 포착해 합성한 이미지를 홈페이지에 실었다.

은하단은 우주에서 중력으로 뭉쳐있는 가장 큰 구조로 수백 또는 수천개의 은하와 함께 엄청난 양의 암흑물질을 갖고 있다. 약 37억광년 떨어진 곳에 있는 '총알은하단(Bullet cluster)'처럼 두 개의 은하단이 충돌할 때도 있지만 에이벨 1758처럼 두 개 이상의 은하단이 충돌하기도 한다.

에이벨 1758은 지난 2004년 서로 충돌하는 두 쌍의 은하단으로 구성된 것이 처음으로 관측됐다. 북쪽에 있는 한 쌍의 은하단은 약 3억~4억년 전에 이미 충돌한 뒤 다시 충돌 코스로 치닫고 있으며, 남쪽 한 쌍은 서로를 향해 점점 다가서고 있다.

에이벨 1758의 은하단은 궁극에는 서로 합쳐 우주에서 가장 거대한 은하단 중 하나가 될 것으로 전망되고 있다.

이번에 찬드라 X선 망원경을 이용한 X선 관측에서 에이벨 1758의 은하단은 밝은 빛과 희미한 빛이 각각 흰색과 청색으로 표시됐다.

찬드라X선 망원경으로 포착한 X선 이미지 [NASA/CXC/SAO/G. 쉴렌버거 등 제공]

북쪽 은하단에서는 초음속 비행기가 음속을 돌파할 때 생기는 소닉붐과 비슷한 충격파가 처음으로 관측됐으며, 이를 토대로 두 은하가 서로를 향해 시속 300만~500만㎞로 접근 중인 것으로 분석됐다.

 

이와 함께 헬륨보다 무거운 원소들이 은하단 충돌 이후 어떻게 분포하는지에 대한 정보도 드러났다.

 

두 은하단이 충돌코스로 접근 중인 남쪽에서는 무거운 원소들이 은하단의 중심부에 가장 많아 아직 충돌의 영향을 받지 않았지만 이미 충돌과 합병이 상당 부분 진행된 북쪽 은하단에서는 무거운 원소가 중심과 은하단 좌측 사이에 집중된 것으로 나타났다.

또 은하단간 충돌은 구성 은하와 은하를 둘러싼 뜨거운 가스에도 영향을 미치는 것으로 분석됐다.

eomns@yna.co.kr