기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 557 - 거대 암흑 은하 발견



(The dark galaxy Dragonfly 44. The image on the left is from the Sloan Digital Sky Survey. Only a faint smudge is visible. The image on the right is a long exposure with the Gemini telescope, revealing a large, elongated object. Dragonfly 44 is very faint for its mass and consists almost entirely of dark matter. Credit: Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Gemini, Sloan Digital Sky Survey)


 우주에 있는 물질-에너지의 대부분은 암흑 에너지입니다. 사실 물질 조차도 80%는 우리가 정체를 알지 못하는 암흑물질입니다. 사실 은하나 은하단은 물질만의 중력으로는 그 형태를 유지하기 힘듭니다. 암흑물질이 행사하는 중력으로 인해 우리가 보는 형태가 유지되는 것이죠. 하지만 이 중력을 행사하는 암흑물질의 정체는 오리무중입니다. 


 그런데 은하 가운데는 어떤 이유로든 물질이 아닌 암흑물질로 이뤄진 은하가 있습니다. 이런 은하들은 99%가 암흑물질이고 물질은 1% 수준에 불과해서 망원경으로 관측이 매우 어렵습니다. 글자 그대로 암흑 은하인 셈입니다. 암흑은하의 생성원인은 잘 모르지만, 아마도 기존의 은하가 대부분의 물질을 빼앗겨 생성된 것으로 보고 있습니다. 실제로 암흑은하는 대부분 작은 위성 은하로 더 큰 은하에게 물질을 빼앗긴 것처럼 보입니다. 


 하지만 예일 대학의 피에터 반 도쿰(Yale University astronomer Pieter van Dokkum)이 이끄는 연구팀은 Dragonfly 44라는 은하가 관측된 크기에 비해서 사실 매우 큰 질량을 가진 암흑 은하라는 사실을 밝혀냈습니다. 이들은 8미터 구경의 제미니 노스 망원경을 통해 이 은하를 관측했는데, 작고 불규칙해 보이는 외형과는 달리 태양 질량의 1조배에 달하는 거대한 질량을 지닌 은하라는 사실을 발견했습니다. 이는 우리 은하와 맞먹는 크기입니다. 그리고 기존의 암흑 은하보다 1만 배는 더 큰 크기입니다. 


 하지만 Dragonfly 44의 가장 놀라운 점은 물질의 비율로 일반적인 물질은 0.01%에 불과한 반면 보이지 않는 암흑 물질의 비중은 99.99%에 달했습니다. 과학자들은 어떻게 이런 형태의 은하가 형성될 수 있는지 궁금해 하고 있습니다. 


 암흑물질은 지난 수십 년간의 연구에도 불구하고 그 정체를 드러내지 않고 있습니다. 그러나 이 물질이 우주의 중력의 대부분을 행사한다는 점을 감안할 때 그 정체를 알아내는 것은 현대 과학이 직면한 가장 중대한 문제입니다. 



 참고 


"A High Stellar Velocity Dispersion and ~100 Globular Clusters for the Ultra Diffuse Galaxy Dragonfly 44," Pieter van Dokkum et al., 2016 Sept. 1, Astrophysical Journal Letters: iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/828/1/L6 , Arxiv: arxiv.org/abs/1606.06291 




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...