James Webb Space Telescope는 거대한 충격파와 아기 왜소 은하를 감시합니다.

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James Webb Space Telescope는 거대한 충격파와 아기 왜소 은하를 감시합니다.

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스테판의 5중주 은하와 침입자 은하 사이의 충돌에 의해 생성된 충격파는 은하 사이의 공간에 존재하는 온열에서 고온 수소 플라즈마의 얇은 구름인 은하간 매체에서 이상한 과정을 일으키고 있습니다.

로 만든 새로운 관찰 제임스 웹 우주 망원경 (Webb 또는 JWST) 및 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(알마) 침입자를 잘 볼 수 있는 천문학자들을 제공했습니다. 은하 NGC 7318b는 약 180만 mph(초당 약 800km)의 상대 속도로 이 은하단으로 격렬하게 진입하고 있습니다. 그것은 여행하기에 충분히 빠릅니다. 지구 그 달 그리고 15분여 만에 다시 돌아옵니다.

스테판의 오중주에 대한 이 난폭한 침공은 은하수 그것은 성간 플라즈마를 통해 잔물결을 일으키고 다섯 은하 사이의 따뜻하고 차가운 분자 수소 가스에 대한 “재활용 공장”을 시작합니다. 또한 천문학자들은 밀도가 낮은 따뜻한 가스의 “안개”를 형성하기 위해 부서지는 거대한 가스 구름을 발견했습니다. JWST/ALMA 관측은 또한 두 개의 구름 사이의 충돌과 심지어 새로운 은하의 형성에서 형성되는 따뜻한 가스 꼬리를 보여줍니다.

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이러한 현상의 발견은 과학자들이 난류가 은하간 매질에 어떻게 영향을 미치고 충돌이 은하 형성에 어떻게 영향을 미치는지 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 연상 그리고 일반적으로 은하계의 진화.

“이 침입자가 그룹에 충돌하면서 다른 두 은하 사이의 이전 상호 작용으로 인해 발생했을 가능성이 있는 오래된 가스 스트림과 충돌하고 있으며 거대한 충격파가 형성되고 있습니다.” 프로젝트의 수석 천문학자인 Philip Appleton Caltech의 적외선 처리 및 분석 센터(IPAC) 수석 과학자는 성명. (새 탭에서 열림)

“충격파가 이 뭉툭한 스트리머를 통과할 때 매우 난류 또는 불안정한 냉각 층을 생성하고 있으며, 이 격렬한 활동의 영향을 받는 지역에서 예상치 못한 구조와 분자 수소 가스의 재활용을 보고 있습니다.” Appleton 말했다. “분자 수소가 궁극적으로 별을 형성할 수 있는 원료를 형성하기 때문에 이것은 중요합니다. 따라서 그 운명을 이해하면 일반적으로 스테판의 오중주와 은하의 진화에 대해 더 많이 알 수 있습니다.”

페가수스자리 방향으로 지구에서 약 2억 7천만 광년 떨어진 곳에 위치한 스테판의 오중주는 NGC 7317, NGC 7318a, NGC 7318b, NGC 7319 및 NGC 7320 은하로 구성되어 있습니다. , 폭력적인 충돌을 포함하여 이러한 상호 작용이 환경에 미치는 영향.

거대한 새 이미지에서 NASA의 James Webb Space Telescope는 은하 그룹

NASA의 제임스 웹 우주망원경은 은하군 “스테판의 5중주”에 대한 이전에 본 적이 없는 세부 사항을 밝힙니다. (이미지 제공: NASA, ESA, CSA 및 STScI)

그러나 스테판의 오중주는 다른 은하 충돌 지점과 다릅니다. 이러한 병합은 일반적으로 이 5개 은하에서는 발생하지 않는 강렬한 별 형성을 유발하기 때문입니다. 대신 스테판의 오중주에서 이러한 은하 충돌의 난기류는 별 탄생을 촉발할 충분한 원료가 없는 은하간 매체에서 느껴지고 있습니다.

이것은 충돌로 유발된 난기류가 별 형성에 의해 숨겨지지 않는다는 것을 의미합니다. 즉, 천문학자들은 NGC 7318b가 빠르게 스테판의 5중주에 침입할 때 탁 트인 시야를 확보할 수 있습니다.

이 기회를 활용하여 Appleton과 팀은 칠레 북부의 아타카마 사막 지역에 있는 66개 전파 망원경의 천체 간섭계인 ALMA를 사용하여 스테판의 5중주에 있는 세 가지 주요 지역을 확대했습니다. 관측을 통해 천문학자들은 수소 가스가 어떻게 지속적으로 움직이고 형성되는지에 대한 최초의 명확한 그림을 만들 수 있었습니다.

미국 국립 과학 재단의 ALMA 프로그램 책임자인 Joe Pesce는 같은 성명에서 “ALMA의 힘은 이러한 관측에서 분명하며 천문학자들에게 새로운 통찰력을 제공하고 이전에 알려지지 않은 이러한 과정에 대한 더 나은 이해를 제공합니다.”라고 말했습니다.

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난기류의 세 영역 조사

주요 충격파의 중심인 필드 6으로 지정된 영역에서 차가운 분자의 거대한 구름이 분해되어 따뜻한 분자 수소의 꼬리로 재형성되고 있습니다. 동일한 공정이 계속됨에 따라 수소는 동일한 온도 단계를 통해 반복적으로 재활용됩니다.

Appleton은 “우리가 보고 있는 것은 초고온 가스에서 차가운 분자의 거대한 구름이 분해되는 것입니다. 흥미롭게도 가스는 충격에서 살아남지 못하고 단지 따뜻하고 차가운 단계를 순환합니다.”라고 Appleton은 말했습니다. “우리는 아직 이러한 주기를 완전히 이해하지 못했지만 꼬리의 길이가 구름이 파괴되는 데 걸리는 시간보다 길기 때문에 가스가 재활용되고 있다는 것을 알고 있습니다.”

이 수소 “재활용 공장”은 이러한 충격파가 유발하는 유일한 이상한 현상이 아닙니다. Field 5라는 지역에서 팀은 따뜻한 분자 수소 가스 흐름으로 연결된 두 개의 차가운 가스 구름을 발견했습니다. 구름 중 하나는 총알 모양을 하고 있으며 이 필라멘트를 뚫고 들어가 고리 모양의 구조를 만듭니다.

NRAO(National Radio Astronomy Observatory)의 천문학자이자 프로젝트 공동 연구자인 Bjorn Emonts는 “은하간 가스를 관통하는 분자 구름과 그 여파로 대혼란을 남기는 것은 드물고 아직 완전히 이해되지 않은 것일 수 있습니다.”라고 말했습니다. 같은 진술. “

그러나 우리의 데이터는 우리가 Stephan의 Quintet에서 분자 가스 구름의 충격적인 행동과 난류 수명 주기를 이해하는 데 다음 단계를 밟았다는 것을 보여줍니다.”

팀이 조사한 지역 중 Field 4는 가장 “정상적”이고 고요한 것으로 보이며 수소 가스 붕괴로 별의 생성을 유발하는 덜 격동적인 환경을 호스팅합니다. 팀은 이것이 Field 4에서 형성되는 작은 왜소 은하의 시작을 의미한다고 믿고 있습니다.

파리천체물리연구소의 피에르 기야르 연구원은 “필드 4에서는 기존에 존재하던 고밀도 가스의 큰 구름이 충격으로 인해 불안정해졌고 우리가 예상한 대로 무너져 새로운 별을 형성했을 가능성이 있다”고 말했다. 프랑스와 프로젝트 공동 조사자는 같은 성명에서 말했습니다. “Stephan’s Quintet의 은하간 매체의 충격파는 우리 은하수만큼 차가운 분자 가스를 형성했지만 예상보다 훨씬 느린 속도로 별을 형성합니다.”

Guillard는 이러한 새로운 관측이 우주의 난기류 영향에 대한 이론적 모델에 중요한 의미를 갖는다고 믿고 있습니다. 그러나 높은 수준의 난기류의 영향과 뜨거운 가스와 차가운 가스가 어떻게 혼합되는지 이해하려면 추가 작업이 필요할 것이라고 그는 덧붙였습니다.

ALMA의 관측과 결합된 Stephan의 Quintet의 JWST 이미지는 거대한 충격파의 여파로 차갑고 따뜻한 분자와 이온화된 수소 가스 사이의 관계에 대한 풍부한 정보를 제공했지만 팀은 더 많은 정보에 도달하기 위해 분광 데이터로 전환해야 합니다. 지역에 대한 완전한 이해.

Appleton은 “이 새로운 관찰은 우리에게 몇 가지 답을 주었지만 궁극적으로 우리가 아직 모르는 것이 얼마나 많은지를 보여주었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 이제 가스 구조와 이를 생성하고 유지하는 난류의 역할에 대해 더 잘 이해하고 있지만 미래의 분광 관측은 도플러 효과를 통해 가스의 움직임을 추적하고 따뜻한 가스가 얼마나 빨리 움직이는지 알려줄 것입니다. 따뜻한 가스의 온도를 측정하고 가스가 충격파에 의해 어떻게 냉각 또는 가열되는지 확인합니다. 본질적으로 우리는 이야기의 한쪽 면을 얻었습니다. 이제 다른 쪽을 얻을 시간입니다.”

연구팀의 발견은 월요일(1월 9일) 제241차 미국 천문 학회 회의에서 발표되었다.

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