시가 은하

3. 구조

M82는 초기에는 불규칙 은하로 여겨졌다. 하지만 2005년, M82의 근적외선 이미지에서 두 개의 대칭적인 나선 팔이 발견되었다. 이 팔들은 근적외선 이미지에서 축대칭 지수 원반을 빼서 감지되었다. 비록 근적외선 이미지에서 발견되었지만, 팔들은 원반보다 더 푸르다. 이 팔들이 이전에 발견되지 못했던 이유는 M82의 높은 원반 표면 밝기, 거의 측면으로 보이는 시선 각도(~80°)^[6], 그리고 광학 이미지에서 먼지가 많은 복잡한 필라멘트 네트워크에 의한 가림 때문이다. 이 팔들은 근적외선 막대의 끝에서 뻗어 나오며 3개의 원반 크기만큼 따라갈 수 있다. 대부분의 문헌에서처럼 M82의 북쪽 부분이 우리에게 더 가깝다고 가정하면, 관찰된 회전 방향은 후행 팔을 의미한다.^[16]

쌍안경으로 보면 작고 희미하게 보이며, 구경 5cm의 망원경으로는 가늘고 긴 모습을 볼 수 있다. 6cm 망원경으로는 주변의 울퉁불퉁함과 한쪽이 밝은 것을 알 수 있으며, 중심부의 복잡한 모습도 관찰 가능하다. 그 형태 때문에 '''시가 은하''' (Cigar Galaxy)라고도 불린다.

M81과 M82는 M81 은하군에 속해 있으며, 서로의 은하 중심핵은 15만 광년밖에 떨어져 있지 않다. 수천만 년 전, M81과 M82는 근접 조우를 했고, M82는 거대한 M81의 중력 영향을 받아 변형되었다. M81에 근접했기 때문에 스타 버스트가 유발된 스타 버스트 은하이며, 중심부에서 극 방향으로 전리 수소 가스가 분출되고 있는데, 이를 "슈퍼 윈드"라고 부른다.

찬드라 엑스선 관측 위성은 중심에서 600광년 떨어진 곳에서 X선을 관측했으며, 여기에는 태양의 약 500배 질량을 가진 중형 블랙홀이 있을 것으로 추정된다.

3. 1. 스타버스트 영역

4. M81과의 상호작용

M82는 이웃한 큰 나선 은하 M81과의 중력 상호작용으로 인해 형태가 변형되었다. 약 1억 년 전부터 시작된 조석력의 영향으로 M82의 별 생성 속도는 일반 은하에 비해 10배나 증가했다.^[6]

M82는 지난 2억 년 동안 M81과 최소 한 번 이상 상호작용하면서 다량의 가스가 은하 중심부로 유입되었다.^[6] 가장 최근의 만남은 약 2~5억 년 전에 발생했으며, 이로 인해 집중적인 스타 버스트 현상과 클러스터 연령 분포의 뚜렷한 피크가 나타났다.^[6] 이 스타버스트는 연간 약 10 태양질량(''M''_⊙)의 속도로 최대 5천만 년 동안 지속되었다.^[6] 이후 두 번의 스타버스트가 더 발생했고, 마지막 스타버스트(약 4~6백만 년 전)는 초성단(SSC)을 포함한 핵심 클러스터를 형성했을 수 있다.^[6]

M82 원반의 별들은 5억 년 전에 급격하게 형성되었고, 1억 년 전에 멈췄다. 원반에는 구상 성단과 유사하지만 더 어린 수백 개의 클러스터가 흩어져 있다. 중심 스타버스트 외에는 별이 생성되지 않았으며, 10억 년 전부터 낮은 수준으로 은하 헤일로에서 별이 생성되었다. M82가 이전에 저표면 밝기 은하였으며, M81과의 상호작용으로 인해 별 형성이 촉발되었다는 가설이 있다.^[24]

두 은하 중심 사이의 시각적 거리는 약 13만 광년이다.^[25] 실제 거리는 이다.^[26][27] M81과 M82는 M81 은하군에 속하며, 서로의 은하 중심핵은 15만 광년밖에 떨어져 있지 않다. 수천만 년 전, M81과 M82는 근접 조우를 했고, M82는 거대한 M81의 중력 영향을 받아 변형되었다. M81에 근접했기 때문에 스타 버스트가 유발된 스타 버스트 은하이다.

5. 초신성

M82는 별 폭발 은하로, 젊고 질량이 큰 별이 많아 이들의 붕괴로 인해 초신성이 자주 발생한다. 처음 초신성 후보로 여겨졌던 SN 1986D는 초신성이 아닌 변광 단파 적외선원으로 밝혀졌다.^[28]

M82에서 최초로 확인된 초신성은 SN 2004am으로, 2004년 3월 리크 천문대 초신성 탐사에서 발견되었으며, 이후 II형 초신성으로 확인되었다.^[29] 2008년에는 SN 2008iz라는 전파 과도 현상이 감지되었는데, 먼지와 가스 구름 때문에 가시광선으로는 관측되지 않아 전파 초신성일 가능성이 제기되었다.^[30] 2009년에도 비슷한 전파 과도 현상이 보고되었으나, 공식 명칭은 받지 못했다.^[28]

정밀한 초신성 탐사가 이루어지기 전 수십 년 동안에도 많은 초신성이 발생했을 가능성이 있다. 유럽 VLBI 네트워크는 1980년대와 90년대에 M82에서 여러 잠재적 초신성 잔해를 연구했다. 한 잔해는 1986년과 1997년 사이에 팽창하는 모습이 관측되어 1960년대 초에 초신성이 폭발했음을 시사했고, 다른 두 잔해도 비슷한 시기에 발생했을 가능성이 제기되었지만 당시에는 확인되지 않았다.^[31]

5. 1. SN 2014J

6. 미확인 천체

조드렐 뱅크 천문대의 전파 천문학자들은 2010년 4월, M82에서 이전에 우주에서 관측된 적 없는 전파 방출을 보이는 물체를 발견했다고 보고했다.^[20]

이 물체의 특성에 대해 여러 이론이 제시되었지만, 현재까지 관측된 데이터에 완전히 부합하는 이론은 없다.^[20] 이 물체는 매우 높은 전파 광도와 낮은 X선 광도를 가지며 비교적 안정적인 특성을 보이는 특이한 "마이크로퀘이서"일 수 있다는 주장이 제기되었으며, 이는 낮은 X선 광도를 가진 은하 마이크로퀘이사인 SS 433과 유사할 수 있다.^[21] 그러나 알려진 모든 마이크로퀘이서는 다량의 X선을 방출하는 반면, 이 물체의 X선 플럭스는 측정 한계 미만이다.^[20] 이 물체는 M82 중심에서 몇 초각 떨어진 곳에 위치하고 있어 초대질량 블랙홀과 관련이 있을 가능성은 낮다. 이 물체는 은하 중심에 대해 4배의 광속에 달하는 겉보기 초광속 운동을 보인다.^[22][23] 겉보기 초광속 운동은 거대한 블랙홀의 상대론적 제트와 일치하며, 이 물체 자체가 광속 이상으로 움직인다는 것을 의미하지 않는다.^[22]

참조

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