+ 가장 크고 멀리 떨어진 은하단 발견 / 명왕성 ‘카론’에 희귀 ‘암모니아 크레이터’ 존재

 

 

 

85억광년 거리…가장 크고 멀리 떨어진 은하단 발견

 

입력: 2015.11.05 11:07

 

 

 

▲ 장 크고 멀리 떨어진 은하단(MOO J1142+1527)

NASA

 

지금까지 발견된 은하단 가운데 가장 크고 멀리 떨어진 은하단이 발견돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.

 

천문학자들은 미국항공우주국(NASA)의 스피처 우주망원경과 와이즈(WISE, Wide-Field Infrared Survey Explorer) 망원경을 사용해 지구로부터 85억 광년 거리에 있는 거대 은하단 ‘MOO(Massive Overdense Object) J1142+1527’을 발견했다.

 

은하단은 수천억 개 이상의 별로 이뤄진 은하가 다시 수천 개 이상 모여 형성된 천체를 말한다. 이런 천체는 시간이 흐를수록 중력에 의해 새로운 은하를 끌어들여 점점 더 거대해진다.

 

이번 연구에 참여한 NASA 제트추진연구소(JPL)의 와이즈 프로젝트 담당자인 피터 아이젠하트 박사는 “초기 우주에서 은하단이 진화하는 방법에 관한 우리의 이해를 통해, 이 은하단은 당시 존재한 가장 큰 다섯 은하단 가운데 하나였을 것으로 추정된다”고 설명했다.

 

연구진은 오는 2016년에 스피처 망원경을 사용해 가장 크고 멀리 떨어진 은하단 후보 1700여 개를 추가로 분석해 가장 큰 것을 가려낼 계획이다.

 

이에 대해 연구를 이끈 미국 플로리다주립대 게인즈빌캠퍼스의 앤서니 곤살레스 박사는 “우리가 가장 크고 먼 은하단을 발견하게 되면 이런 극한적인 환경에서 은하가 진화하는 방법을 연구할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

빛이 우리에게 도달하려면 시간이 필요하다. 따라서 우리는 과거에 존재했던 매우 먼 천체들을 볼 수 있다.

 

예를 들어, 이번에 새롭게 확인된 은하단(MOO J1142+1527)은 지구로부터 85억 광년 거리에 있다. 그런 먼 은하로부터 이동해오는 빛은 우주의 확장으로 더 크게 확산한다. 와이즈와 스피처 망원경은 그런 빛을 관측하고 있는 것이다.

 

적외선을 관측하는 이런 망원경에서 먼 은하를 찾는 것은 나무에서 잘 익은 열매를 따는 것과 같다.

 

스피처 망원경으로 생성된 적외선 이미지에서 이런 먼 은하는 붉은 점처럼 보이지만 가까운 은하는 하얗게 보인다.

 

천문학자들은 가장 크고 멀리 떨어진 은하단 후보를 가리기 위해 처음으로 와이즈 조사 목록을 샅샅이 뒤졌다.

 

와이즈 조사는 2010년부터 2011년까지 망원경을 통해 전 하늘을 촬영한 수천억 천체의 이미지를 목록화한 것이다.

 

이후 연구진은 스피처 망원경을 사용해 가장 가능성이 있는 천체 200개를 추려낸 ‘WISE의 거대하고 밀집한 은하단 조사’(Massive and Distant Clusters of WISE Survey, MaDCoWS)라는 프로젝트를 시행했다.

 

이에 대해 곤살레스 박사는 “우리가 하늘에서 2억 5000개 천제 가운데 가장 거대한 은하단을 찾기 위해 스피처와 와이즈 데이터를 조합했다”고 설명했다.

 

이 관측으로 MOO J1142+1527이라는 은하단은 가장 큰 것 중 하나로 확인됐다.

 

또 연구진은 하와이 마우나케아에 있는 W.M.켁 천문대와 제미니 천문대의 망원경을 사용해 이 은하단이 지구로부터 85억 광년 떨어져 있다는 것을 계산해냈다.

 

이후 이들은 미국 캘리포니아주(州) 오언스 밸리 인근에 있는 CARMA(Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy) 망원경의 데이터를 사용해 그 은하단의 질량이 우리 태양보다 1000조 배 더 크다는 것을 확인할 수 있었다.

 

이를 통해 과학자들은 이 은하가 초기 우주에 있던 소수의 크고 무거운 은하단 가운데 하나일 것으로 추정하고 있다.

 

한편 이번 연구성과는 ‘천체물리학 저널 레터’(The Astrophysical Journal Letters) 최신호(10월 20일자)에 게재됐다.

 

사진=NASA

 

나우뉴스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20151105601004§ion=&type=daily&page=

 

 

 

 

명왕성 위성 ‘카론’에 희귀 ‘암모니아 크레이터’ 존재

 

입력: 2015.11.05 10:26

 

 

 

▲ 암모니아가 풍부한 오르가나 크레이터(녹색).

출처: NASA

 

 

▲ 암모니아가 풍부한 오르가나 크레이터(녹색).

출처: NASA

 

태양계에는 매우 다양한 크레이터(crater, 구덩이)가 있다. 그러나 암모니아 성분의 크레이터는 좀처럼 보기 힘든 존재다. 암모니아는 우리에게 고약한 냄새가 나는 기체로 친숙한 물질로 명왕성의 차가운 얼음 위성인 카론에서는 고체상태로 존재한다.

 

뉴호라이즌스호의 탐사에서 명왕성만큼이나 흥미로운 천체는 바로 위성인 카론이다. 카론의 지름은 명왕성의 절반으로 이 두 천체는 사실상 쌍성계나 다름없다고 보는 천문학자들도 있다. 명왕성과 카론의 질량 중심이 명왕성 밖에 있어 서로 두 천체가 이 점을 중심으로 공전하기 때문이다.

 

과학자들은 카론의 복잡한 지형을 보고서 이 천체가 과거 수많은 운석 충돌은 물론이고 다양한 지질활동이 있었다는 증거를 발견했다. 지름 1,200km가 조금 넘는 작은 천체지만, 이 위성에는 거대한 협곡은 물론 다양한 역사가 새겨져 있는 크레이터들이 있었다.

 

카론 표면을 촬영한 2.2 미크론(micron) 파장의 적외선 데이터를 분석한 과학자들은 한 가지 놀라운 사실을 발견했다. 크레이터 가운데 하나가 암모니아가 풍부하다는 사실을 밝혀낸 것이다. 암모니아 자체는 태양계에서 드문 물질은 아니지만, 이렇게 크레이터 안에서 발견되는 경우는 보기 드물다.

 

참고로 이 크레이터에는 비공식적으로 오르가나(Organa)라는 명칭이 붙었는데, 바로 근처에는 스카이워커 크레이터가 존재한다. 스카이워커 크레이터는 카론의 다른 크레이터처럼 물의 얼음으로 된 크레이터다. (이 이름을 보고 스타워즈 팬이라면 레아 오르가나 공주(Princess Leia Organa)와 제다이 기사인 루크 스카이워커 남매를 바로 떠올렸을 것이다. 사실 조금 떨어진 곳에 베이더 크레이터도 존재한다.)

 

오르가나 크레이터는 지름 5km 정도로 카론에서 가장 젊은 크레이터 중 하나다. 뉴호라이즌스호의 분석팀의 윌 그룬디(Will Grundy)는 이 크레이터가 어쩌면 국소적으로 암모니아가 풍부한 지형에 운석이 충돌했거나 혹은 충돌한 천체가 암모니아가 풍부한 것이 원인일 수 있다고 설명했다.

 

반면 워싱턴 대학의 빌 맥키넌(Bill McKinnon)은 이것이 얼음화산(cryovolcanism)의 증거일 가능성을 제시했다. 어쩌면 과거 카론의 얼음 지각 밑에 물의 얼음과 암모니아의 마그마가 존재했을 수 있다는 것이다. 어느 쪽이 옳은지는 더 분석이 필요하다.

 

과학자들은 뉴호라이즌스의 데이터를 분석할수록 이렇게 예상치 않았던 새로운 사실을 발견하는데 흥분하고 있다. 아직 도착하지 않은 데이터가 많은 만큼 계속해서 앞으로의 연구 역시 기대된다.

 

나우뉴스 고든 정 통신원jjy0501@naver.com

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