(A multiwavelength false-color image of the "Toothbrush" cluster of galaxies, 1RXS J0603.3+4214. The intensity in red shows the radio emission, blue is X -ray, and the background color composite is optical emission. Astronomers studying the cluster with new radio observations combined with other wavelengths have been able to confirm the galaxy merger scenario and estimate the magnetic field strength in the shocks. Credit: van Weeren et al.)
은하는 그 자체로 매우 큰 별의 집단이지만, 사실 거대 은하단에서는 은하를 이루는 별처럼 흔한 존재입니다. 이 거대한 은하단에는 은하만 있는 것이 아니라 가스 역시 존재합니다. 물론 은하 밖에 존재하는 은하 헤일로 처럼 매우 낮은 농도의 입자이지만, 매우 크게 퍼져 있어 그 질량이 적지 않기 때문에 은하단의 진화에 큰 영향을 미치는 것으로 생각됩니다. 그리고 때때로 은하단 끼리의 충돌을 겪으면서 더 커지고 뜨거워질 수 있습니다.
칫솔 은하단 ("Toothbrush" galaxy cluster)이라고 명명된 1RXS J0603.3+4214 는 전파 영역에서 보면 거대한 우주 칫솔 같은 모양을 하고 있습니다. 붉은색으로 보이는 부분이 바로 은하단 내 가스로 길이는 600만 광년에 달합니다. 이 가스는 칫솔 머리, 목, 손잡이 세 개의 해당하는 구조로 이뤄져 있는데, 마지막에 칫솔 손잡이에 해당하는 긴 구조물이 가장 활발하게 움직이는 입자의 모입입니다. 참고로 파란색으로 보이는 부분은 X선 영역이며 의도적으로 그랬는지는 모르겠지만, 마치 치약처럼 보입니다. 이는 은하단
이 은하단 내 가스는 밀도는 매우 낮지만 섭씨 1000만도에 달하는 초고온 입자로 구성되어 있습니다. 그리고 그 거대한 크기 때문에 사실 은하단 내에 있는 모든 별의 질량보다 무겁습니다. 이렇게 뜨겁게 달궈진 거대 가스가 존재할 수 있는 것은 과거 은하단에서 발생한 거대 충돌이 이유 가운데 하나로 생각됩니다. 충돌로 인한 에너지와 충격파가 거대한 가스 구름에 에너지를 공급한 것으로 풀이됩니다.
아무튼 거대한 칫솔처럼 생간 은하단내 가스의 모습이 흥미롭습니다.
참고
"Deep VLA Observations of the Cluster 1RXS J0603.3+4214 in the Frequency Range 1-2 GHz," K. Rajpurohit, M. Hoeft, R. J. van Weeren, L. Rudnick, H. J. A. R ottgering, W. R. Forman, M. Bruggen, J. H. Croston, F. Andrade-Santos, W. A. Dawson, H. T. Intema, R. P. Kraft, C. Jones, and M. James Jee, ApJ 2017 (in press). lanl.arxiv.org/abs/1712.01327
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