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우주 이야기 1241 - 허블 우주 망원경이 포착한 은하 쉴드


 

(출처: 나사)

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허블 우주 망원경은 제임스 웹 우주 망원경 발사 이후에도 여전히 천문학의 최전선에서 활약하고 있습니다. 특히 적외선 영역에 최적화 되어 있는 제임스 웹 우주 망원경과 달리 가시광 영역은 물론 자외선 영역에서도 관측이 가능하다는 큰 장점이 있습니다.

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콜로라도 대학의 다네쉬 크리쉬나라오 (Dhanesh Krishnarao, assistant professor at Colorado College)가 이끄는 연구팀은 허블 우주 망원경의 자외선 관측 능력을 이용해 우리 은하의 주요 위성 은하인 대마젤란 은하와 소마젤란 은하를 쉴드인 은하 코로나의 존재를 증명했습니다.

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두 마젤란 은하는 대형 은하인 우리 은하 주변을 적어도 수십 억년 이상 공전했기 때문에 많은 물질을 잃었을 것으로 추정되고 있습니다. 하지만 미스터리하게도 두 은하는 여전히 많은 별을 만들고 있습니다. 대마젤란 은하에 있는 유명한 타란튤라 성운이 대표적 사례입니다.

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따라서 과학자들은 아마도 이 두 은하가 주변에 매우 희박하지만, 상당한 질량을 지닌 가스인 코로나 (corona)를 지니고 있을 것으로 생각했습니다. 코로나의 물질부터 먼저 흡수되면서 두 마젤란 은하의 가스가 보존되어 새로운 별을 활발하게 만들 수 있다는 것입니다. 그러나 코로나의 농도가 너무 낮아서 이를 직접 관측하기가 어려웠습니다.

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연구팀은 허블 우주 망원경과 Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) 관측 위성의 자외선 관측 데이터를 이용해 이 문제를 극복했습니다. 방법은 간단합니다.

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먼 우주에서 나오는 퀘이사의 빛 가운데 적외선 영역에서 흡수되는 파장을 관측하면 희박한 코로나의 존재를 간접적으로 확인할 수 있습니다. 안개를 직접 관측하기 보다는 안개 너머 보이는 건물이나 산이 흐려 보이는 것을 알아내는 것과 같은 원리입니다.

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두 마젤란 은하 방면에서 관측한 28개의 퀘이사를 관측한 결과 연구팀은 최대 10만 광년에 걸쳐 펼쳐진 은하 코로나의 존재를 확인할 수 있었습니다. 그 분포는 이론적으로 예측한 것과 같이 은하 중심에서 멀어질수록 옅어 졌습니다.

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물론 코로나 물질이 대부분 흡수된 이후에는 보호 쉴드의 역할을 할 수 없기 때문에 결국은 가스를 잃게 될 것입니다. 그전까지 은하 코로나는 SF 영화에서 보이는 쉴드 처럼 보이지 않는 보호 쉴드의 역할을 할 것입니다.

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참고

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https://phys.org/news/2022-09-hubble-shield-defending-pair-dwarf.html

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Dhanesh Krishnarao et al, Observations of a Magellanic Corona, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05090-5

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