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우주 이야기 717 - 우주 초기의 스타버스트 은하


(Composite image of ADFS-27 galaxy pair. The background image is from ESA's Herschel Space Observatory. The object was then detected by ESO's Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) telescope (middle image). ALMA (right) was able to identify two galaxies: ADFS-27N (for North) and ADFS-27S (for South). The starbursting galaxies are about 12.8 billion light-years from Earth and destined to merge into a single, massive galaxy. Credit: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; ESA Herschel; ESO APEX; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Riechers)


(Artist impression of two starbursting galaxies beginning to merge in the early universe. Credit: NRAO/AUI/NSF)


 천문학자들이 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA와 허셜 우주 망원경, Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) 망원경의 관측을 통해 127억년 전 활발하게 별을 생성하는 초기 은하의 모습을 확인했습니다. 코넬 대학의 도미닉 리처스(Dominik Riechers, an astronomer at Cornell University)이 이끄는 연구팀은 ADFS-27라는 은하에서 예상치 못한 결과를 발견했습니다. 


 일단 이런 극초기 은하는 발견 자체가 쉽지 않은 드문 존재인데, ADFS-27는 하나가 아니라 두 개의 은하가 매우 근접한 거리에서 빠르게 별을 생성하고 있었습니다. 거리는 3만 광년으로 은하의 크기를 고려하면 매우 가까운 거리입니다. 이 두 개의 은하는 미래에는 하나의 큰 은하로 합쳐질 것으로 예상됩니다. 


 이 은하를 처음 발견한 것은 허셜 우주 망원경인데, 허셜의 강력한 분해능으로도 상세한 관측이 쉽지 않아 ALMA와 APEX의 도움이 필요했습니다. 관측 결과 드러난 사실은 이 은하가 우리 은하보다 별이 생성되는 가스 성운을 50배나 더 많이 가지고 있으며 이로 인해 우리 은하보다 1,000 배 정도 빠른 속도로 새로운 별을 생성하고 있다는 것입니다. 


 그야말로 스타버스트 은하 (Starburst galaxy)라는 명칭에 적합한 수준인데, 이 은하는 특히 밝기 때문에 초고광도 스타버스트 은하 (hyper-luminous starburst galaxies)라고 분류됩니다. 물론 이렇게 밝기 때문에 멀리서도 관측이 가능한 점도 있을 것입니다. 


 우주 초기 은하들은 아직 별은 적고 가스는 풍부해서 빠른 속도로 새로운 별을 생성합니다. 그 가운데 특히 빠른 속도로 별을 생성하는 은하들은 결국 나중에는 거대한 대형 은하로 성장하는 것으로 생각됩니다. 아마 우리 은하 역시 이런 단계를 거쳤을지 모릅니다. 


 참고 



Dominik A. Riechers et al. Rise of the Titans: A Dusty, Hyper-luminous "870 μm Riser" Galaxy at z ∼ 6, The Astrophysical Journal (2017). DOI: 10.3847/1538-4357/aa8ccf, https://arxiv.org/abs/1705.09660


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