(Galactic Wreckage in Stephan's Quintet. A clash among members of a famous galaxy quintet reveals an assortment of stars across a wide color range, from young, blue stars to aging, red stars. This portrait of Stephan's Quintet, also known as Hickson Compact Group 92, was taken by the new Wide Field Camera 3 (WFC3) aboard NASA's Hubble Space Telescope. Credit: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team)
(WEAVE data overlaid on a James Webb Space Telescope image of Stephan's Quintet, with green contours showing radio data from the Low Frequency Array (LOFAR) radio telescope. The orange and blue colors follow the brightness of Hydrogen-alpha obtained with the WEAVE LIFU, which trace where the intergalactic gas is ionized. The hexagon denotes the approximate coverage of the new WEAVE observations of the system, which is 36 kpc wide (similar in size to our own galaxy, the Milky Way). Credit: University of Hertfordshire)
(Radio observations of Stephan's Quintet at different frequencies, taken by the Low Frequency Array (LOFAR) and the Very Large Array (VLA). The red colors indicate strong radio emission coming from the shock front, as well as from some of the galaxies in the group and beyond. Credit: University of Hertfordshire)
(An image revealing the age of high-energy plasma in Stephan's Quintet, as captured by radio observations with the VLA and LOFAR. The blue colors indicate older, low-energy plasma, while the orange and yellow areas mark regions that are being actively energized. The thin, dashed lines outline the location of the galaxies in the group, while the black solid lines trace the shock region identified with WEAVE data, which perfectly matches the areas where this plasma is being re-accelerated by the collision between NGC 7318b and the group. Credit: University of Hertfordshire)
과학자들이 시속 320만km의 속도로 충돌하는 은하들의 모습을 포착했습니다. 1877년 천문학자 에두아르드 스테판이 발견한 사테판의 오중주 Stephan's Quintet는 이름처럼 5개의 은하가 모여 있는 그룹으로 이들 중 일부는 충돌하면서 막대한 에너지를 내놓고 있습니다.
(Hubble’s Inside the Image: Stephan's Quintet)
영국 하트퍼드셔 대학의 마리아나 아나우도바 박사 (Dr. Marina Arnaudova, of the University of Hertfordshire)가 이끄는 연구팀은 스페인 라 팔마 천문대에 설치된 William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE)를 이용해 스테판의 오중주(다섯 개의 악기를 이용한 합주) 를 이루는 은하 중 하나인 NGC 7318b 시속 320만km의 속도로 충동하면서 이동하는 모습을 상세히 관측했습니다.
은하가 이렇게 빠른 속도로 충돌하면 주변으로 강력한 충격파가 생기면서 주변 우주에 거대한 소닉붐 같은 현상을 일으킵니다. 귀청이 떨어질 듯한 소닉붐보다 훨씬 강한 충격파는 차가운 성간 가스를 지나면서 원자에서 전자를 분리해 이온화된 가스를 남기게 됩니다.
연구팀은 WEAVE 뿐 아니라 전파 망원경인 Low Frequency Array (LOFAR) 및 Very Large Array (VLA), 그리고 제임스 웹 우주 망원경 데이터까지 이용해 이 모습을 전례 없이 상세히 관측했습니다. (사진 참조)
실제로는 모두 붙어 있는 은하도 아니고 그 중 일부는 엄청난 속도 충동 중이지만, 그런 사실과 관계 없이 스테판의 오중주는 이름과 외형 때문에 아름다운 우주의 선율로 우리에게 다가오는 것 같습니다.
참고
https://phys.org/news/2024-11-million-mph-galaxy-unprecedented.html
M I Arnaudova et al, WEAVE First Light Observations: Origin and Dynamics of the Shock Front in Stephan's Quintet, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: 10.1093/mnras/stae2235
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