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우주 이야기 486 - 은하단 충돌이 만든 충격파를 관측하다.



(The RGB (Red Green Blue image) of the cluster. Red color shows optical radiation, Green shows Radio and Blue color shows X-rays emission. Credit: Chandra X-Ray Observatory)


 사실 우리의 관점에서 보면 별사이의 공간은 진공이나 다름없습니다. 하지만 사실은 완벽한 진공이 아니라 매우 낮은 농도의 성간 가스가 존재하는 공간입니다. 그리고 이 공간의 수소 원자 밀도는 은하계 외부 공간보다 높습니다. 하지만 심지어 은하계 사이 공간 역시 완전한 진공이 아닙니다. 여기에도 여전히 더 낮은 밀도의 물질이 있습니다. 


 따라서 이런 은하계나 혹은 은하단이 충돌할 때는 이런 물질 분포를 타고 충격파가 형성되게 됩니다. 최근 알라바마 대학(University of Alabama in Huntsville (UAH))의 연구자들은 Abell 655 은하단에서 은하단 충격으로 인해 형성되는 매우 빠른 충격파를 발견했습니다. 


 이들이 찬드라 X 선 망원경으로 관측한 결과 그 속도는 초당 2,700km에 달하는 매우 빠른 속도라고 합니다. 비록 매우 희박한 물질이 만드는 충격파지만, 두 개의 은하단이 서로 충돌하는 만큼 그 에너지는 엄청날 수밖에 없습니다. 이번에 발견된 은하단 충격파의 속도는 Bullet Cluster 에서 발견된 것 다음으로 빠른 것이라고 합니다. 


 우주에 있는 은하단도 서로 충돌과 합체를 반복합니다. 이 스케일은 물론 우리 인간이 상상하기 어려운 정도로 거대한 것입니다. 


 아벨 655 은하단의 경우 지름 300만 광년 급의 은하단이 충돌하는 것이기 때문에 사실 초속 2,700km라고 해도 은하단 전체으 크기를 비교하면 매우 느린 속도라고 할 수 있습니다. 사실 충돌과정 자체가 엄청난 시간을 필요로 합니다. 


 우리 인간의 일생중에는 관측이 가능한 일이 아니기 때문에 천문학자들은 여러 충돌 단계에 있는 은하단을 관측해서 전체 시나리오를 재구성합니다. 아벨 655는 지구에서 32억 광년이나 떨어져 있지만, 은하단의 충돌과 합체에 대한 중요한 정보를 제공하는 천체입니다. 


 참고 


  S. Dasadia et al. A Strong Merger Shock in Abell 665, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/2041-8205/820/1/L20 





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