기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 231 - 생각보다도 더 거대한 초거대 은하단 El Gordo


​
 지난 2012 년 유럽 남방 천문대 (ESO) 의 VLT 및 기타 지상 망원경과 나사의 찬드라 X 선 관측 위성은 지구에서 약 70 억 광년 떨어진 초거대 은하단 ACT-CL J0102-4915 을 찾아냈습니다. ( http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/77-el-gordo.html 참조) 이 거대 은하단은 스페인어로 뚱뚱한 혹은 거인이라는 뜻의 El Gordo (the fat one) 이라는 별명으로 알려져 있습니다. 발견 당시 태양 질량의 2000 조배에 달하는 초거대 질량 은하단으로 그때까지 발견된 원거리 은하단 가운데 가장 큰 은하단으로도 알려져 있습니다.




(2012 년 발견 당시 설명 영상) 



(허블 우주 망원경 영상 This is a Hubble image of the most massive cluster of galaxies ever seen to exist when the universe was just half its current age of 13.8 billion years. The cluster contains several hundred galaxies.
Image Credit: NASA, ESA, and J. Jee (University of California, Davis)) 


 이 은하단이 발견된 이후 과학자들은 허블 우주 망원경을 이용해서 더 상세한 관측을 시행했습니다. 그 결과 이 은하단은 본래 생각했던 것 보다도 더 거대하고 더 멀리 떨어져 있다는 결과가 나왔습니다. 이 연구의 주저자인 캘리포니아 대학의 제임스 지 (James Jee of the University of California at Davis) 와 그 동료들은 이 초거대 은하단이 우주 초기의 놀라운 모습을 보여주는 증거라고 언급했습니다. 


 왜냐하면 이 연구 결과 이 은하단의 질량은 기존의 예상보다 43% 더 큰 태양 질량의 3000 조 배 (300 million billion) 에 달하고 위치도 지구에서 97 억 광년으로 멀어졌기 때문입니다. 그렇다면 우리는 138 억년의 우주 역사의 중간이 아니라 상대적으로 100 억년 정도 이전의 초기에 형성된 초거대 은하단의 모습을 보고 있는 셈입니다.


 이 거대 은하단은 발견 당시부터 꽤 뜨거운 가스를 가지고 있었는데 이것은 이 은하단이 실제로는 2 개 의 은하단이 서로 충돌하면서 형성된 은하단이라는 증거로 생각되고 있습니다. 두개의 은하단이 충돌하면서 가스가 가열되어 멀리서도 관측이 용이했던 것이죠. 그리고 이와 같은 충돌을 일으키는 중력의 대부분은 물질이 아닌 암흑 물질이 제공하는 것으로 생각됩니다. 암흑 물질은 지금까지 어떤 방법으로도 관측하는데 실패했지만 우리 은하와 은하단이 흩어지지 않고 중력으로 묶여있기 위해서 반드시 존재할 것으로 생각되는 물질입니다. 


 연구자들은 이 은하단을 관측하므로써 암흑 물질의 분포는 물론 거대 은하단이 서로 충돌하면서 나오는 X 선 방출 가스와 은하들의 이동을 연구하고 있습니다. 초기 은하단이 이렇게 빠른 시기에 서로 충돌해서 또 다른 거대 은하단을 만들었다는 것은 꽤 흥미로운 결과 같습니다. 


 초기에 질량과 거리 예측이 어려웠던 이유에 대해서 연구팀은 이 은하단의 거대 질량으로 인한 중력 렌즈 현상과 더불어 우리가 3 차원적인 거대 은하단의 한쪽 면만 보고 있기 때문이라고 설명했습니다. 이는 거인의 모습을 한쪽에서 보고서 어떤 모습인지 파악하는 것과 비슷합니다. 우리는 거인의 앞모습이나 혹은 등처럼 한쪽만 보고 있는 셈이고 멀리 떨어진 거리 때문에 기준으로 삼을 만한 다른 천체도 애매한 상태입니다. 따라서 현재 있는 최고의 관측 장비로도 정확한 측정에 애를 먹었던 것입니다.  


 향후 과학자들은 미래에 등장할 더 강력한 망원경과 이제까지의 관측 기술을 통해 멀리 떨어진 거대 은하단의 질량과 위치를 더 정확하게 측정이 가능할 것입니다. 그렇게 되면 El Gordo 보다 더 큰 은하단을 발견하지 말라는 법도 없을 것입니다. 과연 은하단이 어디까지 커질 수 있는지도 궁금합니다. 


 이 연구는  Astrophysical Journal 에 실렸습니다.             
​
​
​
 참고


Journal Reference:
  1. M. James Jee, John P. Hughes, Felipe Menanteau, Cristóbal Sifón, Rachel Mandelbaum, L. Felipe Barrientos, Leopoldo Infante, Karen Y. Ng. WEIGHING “EL GORDO” WITH A PRECISION SCALE:HUBBLE SPACE TELESCOPEWEAK-LENSING ANALYSIS OF THE MERGING GALAXY CLUSTER ACT-CL J0102–4915 ATz= 0.87. The Astrophysical Journal, 2014; 785 (1): 20 DOI: 10.1088/0004-637X/785/1/20
​



라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기