은하수는 상상력을 잃어버린 거리에서 1 억 2 천만 광년을 측정합니다. 그러나 집단 중력에 의해 수백에서 수천 개의 은하로 구성된 은하단은 수천만 광년에 걸쳐있을 수있다.
이 거대한 클러스터는 충돌하는 은하와 암흑 물질 사이의 복잡한 상호 작용입니다. 정확하게 매핑하는 것이 불가능 해 보입니다. 그러나 현재 NASA / ESA 허블 우주 망원경을 사용하는 국제 천문학 자 팀은 정확히 45 억 광년 떨어져있는 MCS J0416.1–2403이라는 은하단을 정확하게 매핑했습니다.
“우리는 20 년 이상 강력한 렌즈를 사용하여 클러스터의 질량을 매핑하는 방법을 알고 있었지만 충분히 깊고 예리한 관측을 할 수있는 망원경을 얻고 모델이 우리를 위해 충분히 정교 해지기까지는 오랜 시간이 걸렸습니다. MCS J0416.1–2403과 같이 복잡한 시스템을 전례없는 세부 사항으로 매핑 할 수있었습니다.”공동 저자 인 Jean-Paul Kneib는 보도 자료에서 말했다.
멀리있는 물체에서 질량의 양과 분포를 측정하는 것은 매우 어려울 수 있습니다. 특히 우주에서 모든 물질의 4 분의 3이 암흑 물질 일 때 빛을 방출하거나 반사하지 않으므로 직접 볼 수 없습니다. 중력에 의해서만 상호 작용합니다.
그러나 운 좋게도 많은 물질 덩어리가 주위의 시공간 구조를 뒤틀리고 왜곡합니다. 렌즈처럼 작동하여 멀리있는 물체에서 렌즈를 지나가는 빛을 확대하고 구부리는 것처럼 보입니다.
중력 렌즈로 알려진이 효과는 드문 경우에만 볼 수 있으며 가장 큰 망원경에서만 볼 수 있습니다. 크기가 크더라도 은하단조차도 주변에 미치는 중력 영향을 최소화합니다. 대부분의 경우 렌즈가 약해져 훨씬 더 먼 소스가 하늘에서 약간 더 타원형으로 나타납니다.
그러나 클러스터와 먼 물체의 정렬이 올바른 경우 그 효과는 상당 할 수 있습니다. 배경 은하를 밝게하고 링과 호로 변환하여 동일한 이미지에 여러 번 나타날 수 있습니다. 이것은 강력한 렌즈로 알려진이 효과로, 천문학 자들이 MCS J0416.1–2403의 질량 분포를 매핑하는 데 도움이되었습니다.
주자 Dr Jauzac은“데이터의 깊이는 매우 희미한 물체를 볼 수있게 해주 며 그 어느 때보 다 더 강하게 렌즈 화 된 은하를 식별 할 수있게 해주었다. “강력한 렌즈 효과는 배경 은하를 확대하지만 여전히 멀리 있고 아주 희미합니다. 이 데이터의 깊이는 우리가 엄청나게 먼 배경 은하를 식별 할 수 있음을 의미합니다. 우리는 이제 이전보다 클러스터에서 은하가 4 배 이상 강하다는 것을 알고 있습니다.”
허블의 고급 카메라 측량을 사용하여 천문학 자들은 클러스터 주위에 51 개의 새로운 다중 이미지 은하를 식별하여 이전 조사에서 찾은 수를 4 배로 늘 렸습니다. 이 효과를 통해 Jauzac과 동료들은 군집에서 가시 및 암흑 물질의 분포를 계산하고 질량이 매우 제한된지도를 만들 수있었습니다.
클러스터 내 총 질량은 태양 질량의 160 조 배이며, 불확실성은 0.5 %입니다. 가장 정확한지도입니다.
그러나 Jauzac과 동료들은 여기서 그만 둘 계획이 없습니다. 은하단의 더욱 정확한 그림은 약한 렌즈의 측정 값도 포함해야합니다. 따라서 팀은 초 심층 허블 이미징을 사용하여 클러스터를 계속 연구 할 것입니다.
또한 지상 관측소를 사용하여 은하의 스펙트럼 변화를 측정하므로 클러스터 내용물의 속도를 기록합니다. 모든 측정을 결합하면 세부 사항이 더욱 향상 될뿐만 아니라 클러스터 내 은하의 3D 모델을 제공하여 역사와 진화에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.
이 저작물은 왕실 천문학의 월별 통지 온라인에서 구할 수 있습니다.
