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아인슈타인 십자가

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목차

1. 개요

아인슈타인 십자가는 페가수스자리에 위치한 퀘이사 QSO 2237+0305가 렌즈 은하 LEDA 69457의 중력 렌즈 효과로 인해 4개의 상으로 보이는 현상을 말한다. 퀘이사는 지구로부터 약 80억 광년, 렌즈 은하는 4억 광년 거리에 있으며, 렌즈 은하의 중력에 의해 퀘이사에서 오는 빛이 굴절되어 십자가 모양으로 관측된다. 이 명칭은 알베르트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 유래되었으며, 아마추어 천문가도 망원경을 사용하여 관측할 수 있다.

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아인슈타인 십자가
기본 정보
아인슈타인의 십자가의 모습.
아인슈타인의 십자가 모습
별자리페가수스자리
은하 좌표071.7991-46.1086
형태LeQ
겉보기 등급+16.78
위치 정보
거리8,000,000,000광년(2,400,000,000파섹)
물리적 정보
적색 편이227,230km/s
크기0'.870 X 0'.338
식별 정보
명칭LEDA 69457, Z 378-15
기타 명칭QSO 2237+030
QSO 2237+0305
QSO B2237+030
QSO B2237+0305
QSO J2240+0321

2. 상세 정보

아인슈타인 십자는 페가수스자리의 적경 22시 40분 30.3초, 적위 +3도 21분 31초에 위치한다.[24]

퀘이사의 적색편이는 지구로부터 약 80억 광년 거리에 위치함을 나타내며, 렌즈 역할을 하는 은하는 4억 광년 거리에 있다. 전경 은하의 겉보기 크기는 0.87 × 0.34분각이며,[7] 중심부의 십자가의 겉보기 크기는 단 1.6 × 1.6초각에 불과하다.

개별 상들은 A부터 D까지 표시되며(예: ''QSO 2237+0305 A''), 렌즈 역할을 하는 은하는 때때로 ''QSO 2237+0305 G''로 지칭된다.

2. 1. 퀘이사 (QSO 2237+0305)

퀘이사 QSO 2237+0305는 지구로부터 약 80억 광년 떨어져 있으며, LEDA 69457 뒤에 위치한다. LEDA 69457의 중력에 의해 4개의 상(A, B, C, D)으로 분열되어 보인다.[15][16][17] 각 상은 0.87 x 0.34 각분 영역에 퍼져있다. 렌즈 은하는 ''QSO 2237+0305 G''로 지칭되기도 한다.

LEDA 69457을 기준으로 남쪽은 '''A''', 북쪽은 '''B''', 동쪽은 '''C''', 서쪽은 '''D'''로 명명되었다. 실제로는 LEDA 69457에 겹쳐 보이는 위치에 미약한 5번째 상, 즉 QSO 2237+0305의 본체가 있을 것으로 예상된다.[11]

아마추어 천문가들도 망원경을 사용하여 십자의 일부를 관측할 수 있지만, 매우 어두운 하늘과 지름 46cm 이상의 반사경을 가진 망원경이 필요하다.[25]

2. 2. 렌즈 은하 (LEDA 69457)

'후크라의 렌즈(Huchra's lens)'[12]라고도 불리는 Sab형 타원 은하이다. 고유명칭은 이 은하의 중력 렌즈를 발견한 존 하크라에서 유래되었다. 지구에서 4억 광년 떨어진 위치에 있다.[11] 은하의 겉보기 크기는 1.6 x 1.6 초이다. 퀘이사 QSO 2237+0305가 받는 중력 렌즈 효과의 원인이 되는 중력원이며, 이로부터 LEDA 69457의 질량을 구하려는 시도가 있다.[11]

3. 명칭

이 명칭은 이론 물리학자인 알베르트 아인슈타인에서 유래했다. 아인슈타인은 1915년부터 1916년에 발표한 일반 상대성 이론에서 무거운 물체에 의해 발생한 중력으로 인해 시공간이 왜곡되고, 그 왜곡된 시공간을 따라 빛이 휘어져 진행한다고 주장했다. 만약 관측자와 관측 대상 사이에 다른 천체가 있다면, 관측 대상에서 방출된 별개의 빛을 천체의 중력이 볼록 렌즈의 역할을 하여 한 점에 모으게 된다. 이때 별개의 빛을 보기 때문에 마치 관측 대상이 분열되어 보인다. 이를 중력 렌즈 효과라고 부른다. 중력 렌즈 효과는 1936년에 아인슈타인 자신이 논문에서 언급했으며, 실례는 1979년에 발견되었다. 아인슈타인의 십자가는 1985년에 발견되었지만, 4개의 상은 그 1년 전에 발견된 네잎 클로버 퀘이사가 최초이다. 하지만 네잎 클로버 퀘이사는 중심부가 잘 보이지 않아 십자가로 보이지 않는다.

4. 관측

아마추어 천문가들도 망원경을 사용하여 십자가의 일부를 관측할 수 있다. 그러나 매우 어두운 하늘과 46cm 이상의 반사경을 가진 망원경이 필요하다.[25]

5. 갤러리

에리다누스자리에 있는 또 다른 중력렌즈 효과를 받는 퀘이사 HE0435-1223와 그 주변
[26]

허블 우주망원경이 포착한 아인슈타인 십자

참조

[1] 웹사이트 The Gravitational Lens G2237 + 0305 http://hubblesite.or[...] 2006-07-25
[2] 뉴스 Einstein's Telescope - video (02:32) https://www.nytimes.[...] 2015-12-27
[3] 논문 2237 + 0305: A new and unusual gravitational lens
[4] 웹사이트 How does gravitational lensing account for Einstein's Cross? http://physics.stack[...] 2016-06-26
[5] 웹사이트 A new Einstein cross is discovered https://phys.org/new[...] 2019-11-13
[6] 논문 A New Einstein Cross Gravitational Lens of a Lyman-break Galaxy 2019
[7] SIMBAD LEDA 69457 2017-02-12
[8] 웹사이트 Focus on Einstein's Cross http://observing.sky[...] 2013-06-29
[9] 웹사이트 Cosmic lenses support finding on faster than expected expansion of the Universe https://www.spacetel[...] 2017-01-27
[10] URL QSO J2240+0321 - SIMBAD https://simbad.u-str[...]
[11] URL First ESA Faint Object Camera Science Images the Gravitational Lens G2237 + 0305 - HubbleSite https://web.archive.[...]
[12] URL '[Y88] G - SIMBAD' https://simbad.u-str[...]
[13] URL 학술俯瞰講義 2. 物質の生い立ち ―素粒子、原子、宇宙 ― https://ocw.u-tokyo.[...]
[14] 서적 『大宇宙SCALE』 誠文堂新光社
[15] URL YEE H.K.C., Astron. J., 95, 1331-1339 (1988), High-resolution imaging of the gravitational lens system candidate 2237+030 https://ui.adsabs.ha[...]
[16] 문서 SIMBADでは「[Y88] A」等と表示されるが、「[Y88]」は「Yeeが1988年に使った名称」を意味する便宜上の表示であり、名称の一部ではない。
[17] 문서 天球座標系なので、北を上とすると東は左
[18] 웹인용 The Gravitational Lens G2237 + 0305 http://hubblesite.or[...] 2006-07-25
[19] 뉴스 Einstein's Telescope - video (02:32) https://www.nytimes.[...] 2015-12-27
[20] 저널 2237 + 0305: A new and unusual gravitational lens
[21] 웹인용 How does gravitational lensing account for Einstein's Cross? http://physics.stack[...] 2016-06-26
[22] 웹인용 A new Einstein cross is discovered https://phys.org/new[...] 2019-11-13
[23] 저널 A New Einstein Cross Gravitational Lens of a Lyman-break Galaxy 2019
[24] SIMBAD LEDA 69457 2017-02-12
[25] 웹인용 Focus on Einstein's Cross http://observing.sky[...] 2013-06-29
[26] 웹인용 Cosmic lenses support finding on faster than expected expansion of the Universe https://www.spacetel[...] 2017-01-27


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