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BX442

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목차

1. 개요

BX442는 초기 우주에 존재했던 '웅장한 설계' 나선 은하로, 현재의 나선 은하와 유사한 형태를 가지고 있지만, 매우 젊은 우주에서 발견되어 특이하다. 허블 우주 망원경과 켁 천문대 OSIRIS 분광기를 통해 발견되었으며, 우리 은하와 거의 같은 속도로 회전하지만 더 두껍고 별을 더 빠르게 형성하는 것으로 밝혀졌다. BX442 근처의 왜소 은하가 나선형 구조 형성에 영향을 미쳤을 가능성이 제기되었으나, 별들의 불안정한 움직임으로 인해 현재의 나선형 구조는 비교적 짧은 시간 안에 사라질 것으로 예상된다.

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BX442
기본 정보
BX442 (허블 레거시 아카이브)
별자리페가수스자리
적경RA 23시 46분 19.35초
적위DEC +12도 48분 00.0초
겉보기 등급24.4R
형태Sc
크기~50 kly (지름)
시선 속도652,348 km/s
적색 편이2.1765
은하 속도652,498 km/s
거리 (광년)107억 광년 (광행 거리)
180억 광년 (현재 고유 거리)
다른 이름HB89 2343+125 BX442
PGC 4668406
SSTSL2 J234619.33+124759.4
질량
질량6 × 10^10 태양질량

2. 발견

BX442의 특이한 나선형 형태는 토론토 대학교의 데이비드 R. 로가 이끄는 천문학자 팀이 허블 우주 망원경으로 얻은 이미지를 사용하여 처음 발견되었다. UCLA의 연구 공동 저자인 앨리스 E. 섀플리는 "대부분의 오래된 은하는 엉망진창처럼 보입니다. 우리는 처음에, 왜 이것은 이렇게 다르고, 아름다운가? 라는 생각을 했습니다."라고 말했다.

이후 연구팀은 하와이의 W.M. 켁 천문대에 있는 OSIRIS(OH-억제 적외선 영상 분광기)를 사용하여 BX442의 존재를 확인했다.[4]

BX442는 '웅장한 설계' 나선 은하로 분류되는데, 이는 은하 중심 주위에 뚜렷하고 잘 형성된 팔을 가진 나선 은하를 의미한다. 이러한 형태의 은하는 전체 나선 은하의 약 10% 정도이다. 주 저자인 데이비드 R. 로우는 "이 은하가 존재한다는 사실은 놀랍습니다. 현재의 통념은 그러한 웅장한 설계 나선 은하가 우주의 역사에서 그토록 초기에 존재하지 않았다는 것입니다."라고 말했다.

BX442 근처에 있는 왜소 은하의 존재는, 초기 은하에서 어떻게 이러한 나선형 구조가 나타났는지에 대한 단서를 제공한다. SagDEG에 대한 연구에 따르면, SagDEG는 우리 은하의 일부 나선형 구조를 생성하는 데 영향을 주었을 수 있다.[4] 소용돌이 은하와 같이 잘 알려진 웅장한 설계 나선 은하들도 근처에 동반 은하를 가지고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면 BX442의 왜소 동반 은하 역시 동일한 효과를 낼 수 있지만, BX442의 현재 나선형 구조는 약 1억 년 이내에 사라질 수 있다.[5][6]

2. 1. 허블 우주 망원경 관측

토론토 대학교의 데이비드 R. 로가 이끄는 천문학자 팀은 허블 우주 망원경으로 얻은 이미지를 사용하여 BX442의 특이한 나선형 형태를 발견했다. 허블 이미지는 은하의 나선형 구조를 보여주었지만, 현대의 나선 은하처럼 회전하는지 결정적으로 증명하지는 못했다.[4] 따라서 연구팀은 하와이의 W.M. 켁 천문대에 있는 OSIRIS(OH-억제 적외선 영상 분광기)라는 적분장 분광기를 사용하여 발견을 확인했다. 레이저 유도성 적응 광학 시스템은 지구의 난기류에 의해 발생하는 입사광의 왜곡을 보정하는데, 천문학자들은 은하의 서로 다른 부분에서 나오는 빛을 샘플링할 수 있었다. 서로 다른 샘플 간의 작은 도플러 이동은 BX442가 실제로 나선 디스크이며, 우리 은하와 거의 같은 속도로 회전하지만 훨씬 더 두껍고 더 빠르게 별을 형성하고 있다는 것을 보여주었다.[5][6]

2. 2. 켁 천문대 OSIRIS 분광기 관측

앨리스 E. 섀플리를 포함한 연구팀은 하와이의 W.M. 켁 천문대에 있는 OSIRIS(OH-억제 적외선 영상 분광기)라는 적분장 분광기를 사용하여 BX442에 대한 추가 관측을 진행했다.[4] OSIRIS에 사용된 레이저 유도성 적응 광학 시스템은 지구의 난기류에 의해 발생하는 입사광의 왜곡을 보정하여, 은하의 서로 다른 부분에서 나오는 빛을 정밀하게 측정할 수 있게 하였다. 연구팀은 서로 다른 샘플 간의 작은 도플러 이동을 측정한 결과, BX442가 실제로 나선 디스크이며, 우리 은하와 거의 같은 속도로 회전하지만 훨씬 더 두껍고 더 빠르게 별을 형성하고 있다는 사실을 확인했다.[5][6]

3. 특징

BX442의 특이한 나선형 형태는 토론토 대학교의 데이비드 R. 로가 이끄는 천문학자 팀이 허블 우주 망원경으로 얻은 이미지를 사용하여 발견되었다. 허블 이미지는 은하의 나선형 구조를 보여주었지만, 그 은하가 현대의 나선 은하처럼 회전한다는 것을 결정적으로 증명하지는 못했다.

따라서 연구팀은 하와이의 W.M. 켁 천문대에 있는 OSIRIS(OH-억제 적외선 영상 분광기)라는 적분장 분광기를 사용하여 그들의 발견을 확인했다. 레이저 유도성 적응 광학 시스템은 지구의 난기류에 의해 발생하는 입사광의 왜곡을 보정하는데, 천문학자들은 은하의 서로 다른 부분에서 나오는 빛을 샘플링할 수 있었다. 서로 다른 샘플 간의 작은 도플러 이동은 BX442가 실제로 나선 디스크이며, 우리 은하와 거의 같은 속도로 회전하지만 훨씬 더 두껍고 더 빠르게 별을 형성하고 있다는 것을 보여주었다.

3. 1. 웅장한 설계 나선 은하

BX442는 오늘날 많은 은하와 유사한 나선형 형태를 띠지만, 젊은 우주에서는 특이한 형태이다. UCLA의 연구 공동 저자인 앨리스 E. 섀플리는 "대부분의 오래된 은하는 엉망진창처럼 보입니다. 우리는 처음에, 왜 이것은 이렇게 다르고, 아름다운가? 라는 생각을 했습니다."라고 말했다.

BX442는 '웅장한 설계' 나선 은하로 분류된다. 대부분의 나선 은하는 더 미묘한 특징을 가지고 있으며 나선 팔이 반드시 잘 정의되지는 않는다. 웅장한 설계 나선 은하는 은하 중심 주위에 상당히 뻗어 있는 매우 명확하고 잘 형성된 뚜렷한 팔을 가지고 있다. 모든 나선 은하 중 약 10%만이 웅장한 설계 나선 은하로 분류된다.

주 저자인 데이비드 R. 로우에 따르면, "이 은하가 존재한다는 사실은 놀랍습니다. 현재의 통념은 그러한 웅장한 설계 나선 은하가 우주의 역사에서 그토록 초기에 존재하지 않았다는 것입니다."라고 말했다.

BX442 근처에 있는 왜소 은하의 존재는, 다른 대부분의 초기 은하와 같이, 다소 혼란스러운 별의 덩어리였을 상황에서 어떻게 조숙한 나선형 구조가 나타났는지에 대한 단서를 제공한다. 우리 은하의 위성 은하 중 하나인 SagDEG에 대한 최근 연구에 따르면 SagDEG는 지난 수억 년 동안 우리 은하의 평면을 반복적으로 통과하면서 우리 은하의 일부 나선형 구조를 생성하는 데 도움이 되었을 수 있다.[4] 마찬가지로, 가장 잘 알려진 웅장한 설계 나선 은하 중 많은 것(예: 소용돌이 은하)도 근처에 동반자를 가지고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은 BX442의 왜소 동반자가 동일한 효과를 낼 수 있음을 보여주었다. 그러나 젊은 BX442의 별들의 혼란스러운 움직임은 이 경우 현재의 나선형 구조가 우주적 관점에서 오래 지속되지 않으며, 약 1억 년 이내에 사라질 수 있음을 시사한다.[5][6]

3. 2. 역동적인 구조

BX442는 우리 은하와 거의 같은 속도로 회전하지만, 훨씬 더 두껍고 빠르게 별을 형성하는 나선 은하이다. 특히 '웅장한 설계' 나선 은하로 분류되는데, 이는 은하 중심 주위에 매우 명확하고 잘 형성된 뚜렷한 팔을 가진다는 특징이 있다. 모든 나선 은하 중 약 10%만이 이러한 웅장한 설계 나선 은하로 분류된다.[4]

앨리스 E. 섀플리는 "대부분의 오래된 은하는 엉망진창처럼 보입니다. 우리는 처음에, 왜 이것은 이렇게 다르고, 아름다운가? 라는 생각을 했습니다."라고 말했다.

BX442 근처에 있는 왜소 은하의 존재는 초기 은하들이 대부분 혼란스러운 별들의 덩어리였던 상황에서, 어떻게 이렇게 이른 시기에 나선형 구조가 나타났는지에 대한 단서를 제공한다. SagDEG에 대한 연구에 따르면, SagDEG는 지난 수억 년 동안 우리 은하의 평면을 반복적으로 통과하면서 우리 은하의 일부 나선형 구조를 생성하는 데 도움을 준 것으로 보인다.[4] 소용돌이 은하와 같이 잘 알려진 웅장한 설계 나선 은하들도 근처에 동반 은하를 가지고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, BX442의 왜소 동반 은하 역시 동일한 효과를 낼 수 있음을 보여주었다. 그러나 BX442의 별들의 혼란스러운 움직임은 현재의 나선형 구조가 오래 지속되지 않고 약 1억 년 이내에 사라질 수 있음을 시사한다.[5][6]

4. 주변 왜소 은하의 영향

BX442 근처에 있는 왜소 은하는 초기 은하가 혼란스러운 별들의 덩어리였을 것으로 예상되는 상황에서, 어떻게 이렇게 이른 시기에 나선형 구조가 나타났는지에 대한 단서를 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면, BX442의 왜소 동반 은하는 소용돌이 은하와 같은 다른 웅장한 설계 나선 은하의 동반 은하처럼 BX442의 나선형 구조 형성에 영향을 미쳤을 것으로 보인다.[5][6] 그러나, BX442 내부 별들의 움직임은 불안정하여, 이 나선형 구조는 우주적인 시간 규모에서는 오래가지 못하고 약 1억 년 안에 사라질 수도 있음을 보여준다.[5][6]

4. 1. 우리 은하와의 유사성

BX442 근처에 있는 왜소 은하의 존재는, 초기 은하가 혼란스러운 별들의 덩어리였을 가능성이 높은 상황에서 어떻게 이른 시기에 나선형 구조가 나타났는지에 대한 단서를 제공한다. 우리 은하의 위성 은하 중 하나인 궁수자리 왜소 타원 은하(SagDEG)에 대한 최근 연구에 따르면, SagDEG는 지난 수억 년 동안 우리 은하의 평면을 반복적으로 통과하면서 우리 은하의 일부 나선형 구조를 생성하는 데 도움을 주었을 수 있다.[4] 마찬가지로, 소용돌이 은하와 같이 가장 잘 알려진 웅장한 설계 나선 은하 중 많은 경우도 근처에 동반 은하를 가지고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은 BX442의 왜소 동반 은하가 동일한 효과를 낼 수 있음을 보여주었다. 그러나 젊은 BX442의 별들의 혼란스러운 움직임은 이 경우 현재의 나선형 구조가 우주적 관점에서 오래 지속되지 않으며, 약 1억 년 이내에 사라질 수 있음을 시사한다.[5][6]

5. 의의 및 과제

BX442의 나선형 형태는 오늘날 많은 은하와 유사하지만, 젊은 우주에서는 특이한 형태이다. UCLA의 연구 공동 저자인 앨리스 E. 섀플리는 "대부분의 오래된 은하는 엉망진창처럼 보입니다. 우리는 처음에, 왜 이것은 이렇게 다르고, 아름다운가? 라는 생각을 했습니다."라고 말했다.

BX442는 '웅장한 설계' 나선 은하로 분류되는데, 이는 은하 중심 주위에 뚜렷하고 잘 형성된 팔을 가진 은하를 의미한다. 모든 나선 은하 중 약 10%만이 웅장한 설계 나선 은하로 분류된다.[4] 주 저자인 데이비드 R. 로우에 따르면, "이 은하가 존재한다는 사실은 놀랍습니다. 현재의 통념은 그러한 웅장한 설계 나선 은하가 우주의 역사에서 그토록 초기에 존재하지 않았다는 것입니다."라고 말했다.

BX442 근처에 있는 왜소 은하의 존재는 초기 은하가 혼란스러운 별 덩어리였을 상황에서 어떻게 조숙한 나선형 구조가 나타났는지에 대한 단서를 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면, BX442의 왜소 동반자는 SagDEG가 우리 은하의 나선형 구조를 생성하는 데 도움이 된 것처럼, BX442의 나선형 구조 생성에 영향을 줄 수 있다.[4] 그러나 젊은 BX442의 별들의 혼란스러운 움직임은 현재의 나선형 구조가 약 1억 년 이내에 사라질 수 있음을 시사한다.[5][6]

참조

[1] 논문 High Velocity Dispersion in A Rare Grand Design Spiral Galaxy at Redshift z=2.18 2012-07-19
[2] 웹사이트 Hubble spots spiral galaxy that shouldn't exist http://www.latimes.c[...] 2012-07-19
[3] 웹사이트 Distance Measures in Cosmology http://ned.ipac.calt[...] 2012-12-02
[4] 논문 The Sagittarius impact as an architect of spirality and outer rings in the Milky Way 2011-09
[5] 웹사이트 Hubble Has Spotted an Ancient Galaxy That Shouldn't Exist http://io9.com/59273[...] io9 2012-09-10
[6] 뉴스 Primordial Pinwheel: Astronomers Spot Oldest Prominent Spiral Galaxy Yet http://www.scientifi[...] Scientific American 2012-09-29


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