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우주 이야기 1078 - 99.99% 암흑 물질로 된 은하의 비밀 풀렸다



(Image and amplification (in color) of the ultra-diffuse galaxy Dragonfly 44 taken with the Hubble space telescope. Credit: Teymoor Saifollahi and NASA/HST.)



 우주에 있는 별과 은하 같은 일반적인 물질은 전체 물질 가운데 20%에 불과합니다. 나머지는 정체를 알 수 없지만, 중력을 행사해서 그 존재를 간접적으로 알아낼 수 있는 암흑 물질입니다. 사실 은하나 은하단이 형태를 유지할 수 있는 것은 별과 가스 덕분이 아니라 암흑 물질의 강한 중력 덕분입니다.



  그런데 은하 가운데는 물질에 비해 암흑 물질이 특히 많은 은하들이 존재합니다. 암흑 물질이 물질의 10-300배에 달하는 경우들도 있습니다. 하지만 몇 년 전 발견된 드래곤플라이 44 (Dragonfly 44)는 물질 대 암흑 물질 비율이 1:10000에 달해 과학자들을 놀라게 만들었습니다. 거의 순수한 암흑 물질 은하나 다를 바 없기 때문입니다. 



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/220796997394



 네덜란드 그로닝겐 대학 카프테인 연구소와, 카나리스 천체 물리학 연구소, 라 라구나 대학 (Kapteyn Institute of the University of Groningen (the Netherlands), with participation by the Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) and the University of La Laguna (ULL))의 연구팀은 드래곤플라이 44 은하의 비밀을 밝히기 위해 주변에 있는 구상 성단을 조사했습니다. 은하 주변을 공전하는 구상 성단의 숫자와 질량을 조사하면 역으로 은하의 질량을 밝힐 수 있기 때문입니다. 



 새로운 관측 결과에 따르면 드래곤플라이 44 은하의 구상 성단 숫자는 이전에 알려진 것처럼 80개가 아니라 20개에 불과했습니다. 새로운 관측 데이터를 기반으로 한 분석에서 드래곤플라이 44 은하의 물질 대 암흑 물질 비율은 1:10000이 아니라 1:300에 불과했습니다. 물론 이것도 물질 비율이 상당히 적긴 하지만, 초저밀도 은하 (ultra-diffuse galaxy, UDG)의 기준에 벗어날 수준은 아니라는 것입니다. 99.99% 암흑물질 은하의 미스터리는 의외로 간단한 것이었습니다. 



 앞서 99.99% 암흑 물질 은하를 발표한 연구자들은 다소 뻘쭘해진 상황이지만, 이렇게 후속 연구를 통해 이전 연구 결과가 검증되고 수정되는 일은 과학 연구에서 흔한 일입니다. 지속적인 검증을 통해 이전에 밝혀진 내용을 다시 확인하거나 혹은 잘못된 부분을 수정할 수 있는 것입니다. 이런 과정을 통해 과학은 좀 더 진실에 가까이 다가갈 수 있습니다. 



 참고 



https://phys.org/news/2020-10-puzzle-strange-galaxy-dark.html


Teymoor Saifollahi et al, The number of globular clusters around the iconic UDG DF44 is as expected for dwarf galaxies, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2020). DOI: 10.1093/mnras/staa3016
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