우주 이야기 1200 - 우주의 거미줄

(14 sources detected by Chandra. Credit: X-ray: NASA/CXC/INAF/P. Tozzi et al; Optical (Subaru): NAOJ/NINS; Optical (HST): NASA/STScI)

나사의 찬드라 X선 위성이 지구에서 106억 광년 떨어진 프로토타입 은하단 protocluster를 발견했습니다. 거미줄 프로토 클러스터("Spiderweb" protocluster)는 앞으로 은하단으로 성장할 은하와 가스의 모임으로 우주 전체 나이로 봤을 때 정오 정도에 해당하는 시기의 은하단입니다.

거미줄이라는 명칭은 광학 망원경 이미지에서 일부 보이는 거미줄 같은 형태 때문입니다. 하지만 아직 큰 은하가 적고 가스가 많아 가시광선 영역에서는 잘 보이지 않는 부분이 많습니다.

(Credit: Chandra X-ray Center)

나사의 찬드라 X선 위성과 지상의 스바루 망원경은 강력한 제트를 방출한서 성장하는 숨은 거대 질량 블랙홀을 관측했습니다. 1130만 광년 너비의 관측 범위에서 적어도 14개의 거대 질량 블랙홀이 관측되었는데, 이들은 같은 연령대의 다른 거대 질량 블랙홀보다 5-20배 정도 성장 속도가 빠른 것으로도 보입니다.

연구팀에 따르면 이유는 크게 두 가지로 해석됩니다. 첫째는 은하 끼리의 충돌로 갑자기 많은 물질이 블랙홀로 유입되는 것입니다. 두 번째 가설은 아직 차가운 가스가 많아 뜨거운 가스보다 블랙홀이 흡수하기 쉽다는 것입니다. 어느 쪽이든 이 작은 점처럼 보이는 블랙홀들은 앞으로 거대한 은하가 될 초기 은하의 성장을 보여주고 있습니다.

차세대 망원경이 본격 활약을 시작하면 그 디테일한 모습이 드러날 것으로 기대합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-03-spiderweb-galaxy-field-feasting-black.html

P. Tozzi et al, The 700 ks Chandra Spiderweb Field I: evidence for widespread nuclear activity in the protocluster arXiv:2203.02208 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2203.02208

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