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우주 이야기 541 - 강력한 중력렌즈에 잡힌 먼 은하



(Figure 1: Eye of Horus in pseudo color. Enlarged image to the right (field of view of 23 arcseconds x 19 arcseconds) show two arcs/rings with different colors. The inner arc has a reddish hue, while the outer arc has a blue tint. These arcs are lensed images of the two background galaxies. There are blobs in and around the arcs/rings, which are also the lensed images of those background galaxies. The yellow-ish object at the center is a massive galaxy at z = 0.79 (distance 7 billion light years), which bends the light from the two background galaxies. The wide field image in the background is here. Enlarged image of the Eye of Horus is here and the image with labels is here. Credit: NAOJ )​
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 과학자들이 새로운 형태의 중력 렌즈를 포착했습니다. 중력 렌즈는 글자그대로 중력에 의해 빛의 경로가 휘면서 마치 렌즈처럼 작용하는 것을 의미합니다. 보통은 지구에서 봤을 때 초점이 맞는 경우가 드물어서 확대된 상이 정확하게 보이는 경우보다는 고리나 한쌍, 혹은 네 개로 보이는 경우가 많습니다. 이 경우 아인슈타인 고리나 아인슈타인 십자가로 부릅니다.
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 그런데 경우에 따라서는 여러 개의 은하의 상이 하나로 합쳐지면서 마치 겹눈이나 겹고리처럼 보이는 경우가 있습니다. 일본 국립 천문대의 스바루 망원경이 2015년에 이 모습을 실제로 포착하는데 성공했습니다. 이집트 신화의 신인 호루스의 이름을 따 호루스의 눈(Eye of Horus. 매의 모습으로 형상화된 이집트 신)라고 명명된 이 천체는 고대 이집트 신화의 호루스 신처럼 독특한 눈매를 가지고 있습니다. 물론 완전히 똑같은 건 아니지만 말이죠.




(참고로 보는 호루스의 눈. 출처: 위키)
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 호루스의 눈이 독특한 것은 여러 개의 은하를 겹쳐서 보여주기 때문입니다. 일단 가운데의 노란색은 70억 광년 정도 떨어진 큰 은하로 렌즈 역할을 하는 은하입니다. 눈동자라고 할 수 있는 구조물이죠. 그리고 그 주변에는 눈에 해당하는 고리가 있습니다.

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 이 고리의 정체는 사실 렌즈에 의해 확대된 은하입니다. 그런데 놀랍게도 이것이 하나가 아닙니다. 잘 보면 두개의 고리가 존재한다는 사실을 알 수 있는데, 우연히 여러 개의 은하가 멀리 떨어진 은하와 지구에서 봤을 때 수평으로 놓이면서 아인슈타인의 고리처럼 나타난 것입니다. 이 둘의 거리는 각각 90억 광년과 105억 광년입니다.  주변에 있는 작은 점들은 위성 은하나 혹은 역시 렌즈에 의해 확대된 다른 은하일 가능성이 있습니다. 이들이 모두 모여 호루스의 눈 같은 구조물을 만듭니다.
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 우주에는 아주 독특한 모양의 천체가 많습니다. 그 가운데는 상대성 효과에 의한 시공간의 변형으로 생기는 것도 있는데, 호루스의 눈 역시 빛과 중력이 만든 자연의 훌륭한 예술 작품이라고 하겠습니다.


 참고


   A Spectroscopically Confirmed Double Source Plane Lens System in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program. Published in the Astrophysical Journal Letters, Volume 826, L19 (6pp) on-line on July 25, 2016. arxiv.org/abs/1606.09363                                         

  http://phys.org/news/2016-07-astronomers-ancient-source-gravitational-lensing.html#jCp

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