암흑물질이 거의 없는 은하 확인됐다.
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2021-06-21 19:21:13
3'30" 읽기
* DF2에서 650만 광년 떨어져 있고 암흑 물질 거의 없는 두 번째 은하 발견
* 암흑 물질의 부족은 일반적인 이론과 모순
* 2019년에 중국 연구팀은 암흑 물질의 비율이 비정상적으로 낮은 19개의 왜소 은하 발견
2018년에 예일 대학의 피터 반 도꿈(Pieter van Dokkum)과 함께 일하는 천문학자들은 매우 이상한 은하를 발견했다. NGC 1052-DF2는 은하수만큼 크지만 몇 개의 산만하게 분포된 별과 몇 개의 구상 성단으로만 구성된 것처럼 보였다. 더 낯선 사람은 별의 움직임과 거리를 기준으로 이 은하의 질량이 은하수 질량의 약 1%로 추정됐고 일반적으로 지배적인 암흑 물질이 차지하는 부분은 무시할 수 있을 정도였다.
거리가 잘못 계산됐을까?
"우리가 보는 거의 모든 은하에서 대부분의 질량은 암흑 물질로 구성되어 있어 보이지 않는다"고 van Dokkum은 설명한다. "그러나 이 경우 우리는 빙산의 일각 만이 아니라 전체 빙산을 볼 수 있다." 만약 그것이 정말로 암흑 물질이 거의 없는 은하라면, 이것은 은하 형성의 모든 모델과 두드러지게 모순이 될 것이다.
2019년에 두 번째 천문학자 팀의 결과는 이 발견에 의문을 던졌다.
그들은 질량 추정을 위한 결정적인 매개 변수, 다시 다양한 특징을 기반으로 거리를 결정했기 때문에 다른 결과를 얻었다. 이것에 따르면, DF2는 우리로부터 6천 5백만 광년 떨어져 있는 대신 단지 42개에 불과했다. 이것을 근거로 계산한다면, 이 은하도 암흑 물질에 의해 지배될 것이다.
van Dokkum은 “내 생각에는 결과가 너무나 특이했기 때문에 결과에 의문을 제기하는 것이 전적으로 정당하다고 생각한다”고 말했다.
적색 거성 "어두운" 자연을 확인
그러나 van Dokkum과 그의 팀은 이제 더 독립적인 방법을 사용해 은하 DF2까지의 거리를 다시 확인했다. 그들은 허블 우주 망원경으로 은하계에 있는 적색 거성의 주기적인 빛을 기록했다. 이러한 분출은 노화된 별이 껍질의 일부를 방출하고 헬륨을 태우기 시작할 때 발생한다. 항상 똑같이 밝기 때문에 우주 거리계로 적합하다.
새로운 측정에 따르면 은하 DF2는 7200만 광년 떨어져 있으며, 따라서 이전에 두 연구에서 제안한 것보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있다. 그러나 이것은 이 초 확산 은하가 암흑 물질을 거의 포함할 수 없음을 의미한다. Van Dokkum과 그의 팀이 보고한 것처럼 암흑 물질은 DF2 전체 질량의 1/400에 불과하다.
유일한 경우가 아니다.
"새로운 측정은 이 은하계에 암흑 물질이 없음을 확인시켜 준다"고 Princeton에 있는 Institute for Advanced Study의 샤니 다니엘리(Shany Danieli)는 말했다. 이 은하의 거의 전체 질량은 별, 가스 및 기타 가시적인 물질로 설명 할 수 있다. "이 경우 의미하는 것은 당신이 보는 것은 당신이 얻는 것이다. 더 아무것도 없다"고 van Dokkom은 설명했다.
뿐만 아니라 Daniele이 이끄는 팀은 DF2에서 650만 광년 떨어져 있고 암흑 물질을 거의 포함하지 않는 것으로 보이는 두 번째 은하를 발견했다. 2019년에 중국 연구팀은 암흑 물질의 비율이 비정상적으로 낮은 19개의 왜소 은하를 발견했다.
현재 이론과 모순
이것은 그러한 “어두운” 은하들이 어떻게 생겨나고 존재하는지에 대한 의문을 갖게 한다.
현재의 이론에 따르면 성단을 하나로 묶고 그 특성을 설명하는 접합제를 형성하는 것은 암흑 물질의 중력 효과다. 특이한 은하가 암흑 물질이 부족하여 형성되었는지 또는 이후에 그것을 잃었는지 여부 (예 : 인근 은하의 중력 영향으로 인해)는 여전히 불분명하다.
따라서 Van Dokkum과 그의 팀은 그들의 비밀을 밝히기 위해 이 "어두운" 성단의 다른 대표자들을 추적하기를 바라고 있다.
(The Astrophysical Journal Letters, 2021; doi : 10.3847 / 2041-8213 / ac0335)
출처 : Yale University, NASA, Institute for Advanced Study
* DF2에서 650만 광년 떨어져 있고 암흑 물질 거의 없는 두 번째 은하 발견
* 암흑 물질의 부족은 일반적인 이론과 모순
* 2019년에 중국 연구팀은 암흑 물질의 비율이 비정상적으로 낮은 19개의 왜소 은하 발견
"어둡지 않은" 은하들이 존재한다
새로운 측정으로 확산 은하 DF2에 암흑 물질이 없음을 확인했다.
신비한 외래종 :
암흑 물질이 거의 없는 은하가 있는 것으로 보인다.
최근 허블 우주 망원경을 사용해 새로운 측정으로 확인되었다. 이에 따르면 초확산 은하 DF2는 은하수만큼 크지만 질량의 극히 일부만이 암흑 물질로 구성돼 있다. 이러한 암흑 물질의 부족은 일반적인 이론과 모순되며 암흑 물질의 “접합제” 없이 은하가 어떻게 존재할 수 있는지에 대한 의문을 제기한다.
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▲ 은하 NGC 1052-DF2는 극도로 확산될 뿐만 아니라 암흑 물질도 거의 포함하지 않는다. © NASA / ESA, STScI, Zili Shen (Yale), Pieter van Dokkum (Yale), Shany Danieli (IAS) |
2018년에 예일 대학의 피터 반 도꿈(Pieter van Dokkum)과 함께 일하는 천문학자들은 매우 이상한 은하를 발견했다. NGC 1052-DF2는 은하수만큼 크지만 몇 개의 산만하게 분포된 별과 몇 개의 구상 성단으로만 구성된 것처럼 보였다. 더 낯선 사람은 별의 움직임과 거리를 기준으로 이 은하의 질량이 은하수 질량의 약 1%로 추정됐고 일반적으로 지배적인 암흑 물질이 차지하는 부분은 무시할 수 있을 정도였다.
거리가 잘못 계산됐을까?
"우리가 보는 거의 모든 은하에서 대부분의 질량은 암흑 물질로 구성되어 있어 보이지 않는다"고 van Dokkum은 설명한다. "그러나 이 경우 우리는 빙산의 일각 만이 아니라 전체 빙산을 볼 수 있다." 만약 그것이 정말로 암흑 물질이 거의 없는 은하라면, 이것은 은하 형성의 모든 모델과 두드러지게 모순이 될 것이다.
2019년에 두 번째 천문학자 팀의 결과는 이 발견에 의문을 던졌다.
그들은 질량 추정을 위한 결정적인 매개 변수, 다시 다양한 특징을 기반으로 거리를 결정했기 때문에 다른 결과를 얻었다. 이것에 따르면, DF2는 우리로부터 6천 5백만 광년 떨어져 있는 대신 단지 42개에 불과했다. 이것을 근거로 계산한다면, 이 은하도 암흑 물질에 의해 지배될 것이다.
van Dokkum은 “내 생각에는 결과가 너무나 특이했기 때문에 결과에 의문을 제기하는 것이 전적으로 정당하다고 생각한다”고 말했다.
적색 거성 "어두운" 자연을 확인
그러나 van Dokkum과 그의 팀은 이제 더 독립적인 방법을 사용해 은하 DF2까지의 거리를 다시 확인했다. 그들은 허블 우주 망원경으로 은하계에 있는 적색 거성의 주기적인 빛을 기록했다. 이러한 분출은 노화된 별이 껍질의 일부를 방출하고 헬륨을 태우기 시작할 때 발생한다. 항상 똑같이 밝기 때문에 우주 거리계로 적합하다.
새로운 측정에 따르면 은하 DF2는 7200만 광년 떨어져 있으며, 따라서 이전에 두 연구에서 제안한 것보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있다. 그러나 이것은 이 초 확산 은하가 암흑 물질을 거의 포함할 수 없음을 의미한다. Van Dokkum과 그의 팀이 보고한 것처럼 암흑 물질은 DF2 전체 질량의 1/400에 불과하다.
유일한 경우가 아니다.
"새로운 측정은 이 은하계에 암흑 물질이 없음을 확인시켜 준다"고 Princeton에 있는 Institute for Advanced Study의 샤니 다니엘리(Shany Danieli)는 말했다. 이 은하의 거의 전체 질량은 별, 가스 및 기타 가시적인 물질로 설명 할 수 있다. "이 경우 의미하는 것은 당신이 보는 것은 당신이 얻는 것이다. 더 아무것도 없다"고 van Dokkom은 설명했다.
뿐만 아니라 Daniele이 이끄는 팀은 DF2에서 650만 광년 떨어져 있고 암흑 물질을 거의 포함하지 않는 것으로 보이는 두 번째 은하를 발견했다. 2019년에 중국 연구팀은 암흑 물질의 비율이 비정상적으로 낮은 19개의 왜소 은하를 발견했다.
현재 이론과 모순
이것은 그러한 “어두운” 은하들이 어떻게 생겨나고 존재하는지에 대한 의문을 갖게 한다.
현재의 이론에 따르면 성단을 하나로 묶고 그 특성을 설명하는 접합제를 형성하는 것은 암흑 물질의 중력 효과다. 특이한 은하가 암흑 물질이 부족하여 형성되었는지 또는 이후에 그것을 잃었는지 여부 (예 : 인근 은하의 중력 영향으로 인해)는 여전히 불분명하다.
따라서 Van Dokkum과 그의 팀은 그들의 비밀을 밝히기 위해 이 "어두운" 성단의 다른 대표자들을 추적하기를 바라고 있다.
(The Astrophysical Journal Letters, 2021; doi : 10.3847 / 2041-8213 / ac0335)
출처 : Yale University, NASA, Institute for Advanced Study
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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