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2015년 12월 16일 수요일

우주 이야기 411 - 나선은하의 생성 원인은 회전 속도?



(Spiral Galaxy V Clumpy Galaxy. Credit: International Centre for Radio Astronomy Research)​
 아름답게 빛나는 나선 은하는 우리에게 가장 친숙한 형태의 은하입니다. 은하계하면 떠오르는 이미지가 바로 이것이라고 해도 과언이 아닐 것입니다. 하지만 우주 초기에는 이런 나선 은하가 드물었습니다. 과학자들은 타임머신은 없지만, 100억 광년 떨어진 은하를 관측해서 100억 년전의 은하가 어떠했는지 알 수 있습니다.
 서호주 대학 및 국제 전파 천문학 연구 센터(International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR))의 다나일 오브레쇼코프 박사(Dr Danail Obreschkow, from The University of Western Australia)가 이끄는 연구팀은 켁 및 제미니 망원경과 밀리미터 및 라디오 파 전파 망원경을 이용해서 과거 흔했던 덩어리 은하(Clumpy Galaxy)가 어떻게 진화했는지를 연구했습니다.
 이들의 연구에 따르면 우리 은하 역시 100억 년 전에는 지금같은 나선 모양이 아닌 덩어리 형태의 은하였을 것이라고 합니다. 이 시기에는 오히려 나선 은하가 드문 존재였기 때문입니다. 그런데 사실 비교적 최근 은하임에도 불구하고 나선 모양이 아닌 덩어리 형태의 은하들이 존재합니다. 연구팀은 이를 상세히 분석했습니다.

 그 결과 덩어리 형태에서 나선으로 진화하는데 중요한 역할을 하는 것은 기존의 가설과는 달리 가스의 질량이 아니라 회전 속도인 것으로 드러났습니다.
 이들은 DYNAMO라고 알려진 형태의 은하를 연구해 덩어리 형태에서 나선으로 진화하지 못한 이유가 느린 회전 속도 - 우리 은하의 1/3 수준 - 때문이라는 연구 결과를 발표했습니다. 이들은 전파 망원경을 통해서 가스의 밀도와 회전 속도를 측정했습니다.
 우리 은하의 경우 2억년 정도를 주기로 한번 회전하고 있습니다. 이 속도는 느린 것 같지만, 우리 은하의 크기를 생각하면 사실 매우 빠른 것입니다. 그 결과 소용돌이치는 은하의 나선 팔 구조가 형성됩니다.
 이번 연구에서는 은하의 진화에서 회전 속도의 중요성을 다시 밝혔지만, 이런 속도에 관여하는 요소가 어던 것인지, 왜 어떤 은하는 다른 은하보다 더 빠르게 회전하는지에 대한 답은 아직 알지 못합니다. 이는 앞으로의 연구 과제일 것입니다.
 참고
​Danail Obreschkow, Karl Glazebrook, Robert Bassett, David B. Fisher, Roberto G. Abraham, Emily Wisnioski, Andrew W. Green, Peter J. McGrego, Ivana Damjanov, Attila Popping, Inger Jorgensen; Low Angular Momentum in Clumpy, Turbulent Disk Galaxies; The Astrophysical Journalarxiv.org/pdf/1508.04768v2.pdf

http://phys.org/news/2015-12-star-forming-galaxies.html#jCp

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