(The galaxy cluster called MOO J1142+1527 can be seen here as it existed when light left it 8.5 billion years ago. The red galaxies at the center of the image make up the heart of the galaxy cluster. This color image is constructed from multi-wavelength observations: Infrared observations from NASA's Spitzer Space Telescope are shown in red; near-infrared and visible light captured by the Gemini Observatory atop Mauna Kea in Hawaii is green and blue; and radio light from the Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA), near Owens Valley in California, is purple. In addition to galaxies, clusters also contain a reservoir of hot gas with temperatures in the tens of millions of degrees Celsius/Kelvin. CARMA was used to detect this gas, and to determine the mass of this cluster. Credit: NASA/JPL-Caltech/Gemini/CARMA )
천문학자들이 지구에서 85억 광년 떨어진 위치에서 태양 질량의 1000조배(quadrillion)에 달하는 거대 은하단을 발견했습니다. 이는 그 나이의 우주에서는 가장 거대한 질량을 가진 은하단이라고 할 수 있습니다. (참고로 은하단은 수천 개의 은하가 모은 거대한 집단입니다)
나사의 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer) 및 스피처 적외선 망원경은 적외선 영역에서 우주의 천체들을 관측하고 있습니다. 특히 WISE는 넓은 면적의 우주를 관측해서 별보다 온도가 낮고 어두운 천체들을 관측하는데 유리합니다. 이중에는 눈에는 잘보이지 않는 파장의 빛을 내는 거대한 은하단도 존재합니다.
과학자들은 2010-2011년 사이 WISE가 우주 전체를 관측해서 만든 수억개의 천체 목록에서 거대 은하단을 찾았습니다. 다만 WISE는 한번에 넓은 범위를 보기는 하지만, 상세하게는 볼 수 없는 단점이 있습니다. 따라서 200개 정도 흥미로운 천체를 선정한 후 이를 스피처 망원경으로 다시 상세히 관측했습니다.
Massive Overdense Object (MOO) J1142+1527는 그렇게 해서 찾아낸 거대 은하단입니다. 과학자들은 다시 이 은하를 켁 망원경 및 제미니 망원경을 통해서 더 상세하게 관측했습니다. 이 데이터는 전파 망원경인 Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) 관측 데이터와 함께 분석되어 정확한 질량을 구하는데 사용되었습니다.
사실 이 은하단의 거대한 질량이 관심을 끄는 이유는 단지 크기 때문이 아닙니다. 우주 자체는 팽창을 하기 때문에 외부 은하들은 서로 멀어지고 있지만, 은하단처럼 질량이 몰린 장소에서는 오히려 합체를 통해 점점 질량이 커지게 됩니다. 그 결과 우주는 은하들이 몰린 곳과 그 사이의 텅빈 장소인 보이드(Void)가 존재하는 거품 구조가 더 커지게 되죠.
과학자들은 85억년 전에 이미 이런 거대 은하단이 형성될 수 있다는 점에 주목합니다. 우주의 거대 구조가 사실은 아주 일찍부터 형성되었다는 증거이기 때문입니다.
현재 연구팀은 남은 1700개의 은하단에 대해서도 연구를 지속하고 있습니다.
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