스테판의 5중주
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1. 개요[편집]
스테판의 5중주/Stephan's Quintet
스테판의 5중주는 페가수스 방향으로 약 3억 광년 떨어진 은하군으로 밀집 은하군중에서는 가장 유명하다고 할 수 있다.
2. 상세[편집]
가장 먼저 발견된 밀집 은하군으로 에두아르 스테판이 1877년에 마르세유 천문대에서 발견했다. 스테판의 5중주라는 명칭은 발견자인 스테판이 붙인 이름으로 5개의 은하가 보인다는 의미에서 5중주를 넣었다고 한다.
은하군에 속한 5개의 은하중 4개만이 실제 은하군으로 가장 밝게 보이는 NGC 7320은 3,000만 광년밖에 떨어져 있지 않아 오히려 바로 옆에 있는 NGC 7331과 물리적으로 관련이 있을 수 있다고 한다.
4개의 은하 중 가장 격렬하게 병합이 되고 있는 부분은 중간에 있는 NGC 7318a, NGC 7318b로 서로 상호작용을 하는 과정에서 적지 않은 양의 가스들이 NGC 7318b 동쪽으로 분리되어 현재도 아주 강한 별 형성이 일어나고 있다고 한다. 또한 4개의 은하에는 가스와 항성으로 구성된 필라멘트로 서로 연결되어 있음에 밝혀졌다.
은하군 중심에서는 지금까지 관측된 것들중에서도 순위권 안에 드는 엄청난 양의 분자수소가 존재하는 것이 확인되었는데 매우 특이하게도 상호작용이 일어나는 중인 은하군에서는 대부분의 경우에 중력으로 인해 가스들이 충격파를 형성하면서 분자수소구름이 해체되지만 스테판의 5중주에서는 분자수소가스가 해체되지 않는다고 한다. 이 까닭은 아직 확실하게 알려지지는 않았지만 한 이론중 하나는 충격파가 분자수소가스가 매우 밀집되어 있는 나선팔등을 지날 때 수백만개의 더 작은 충격파들이 형성되기 때문에 두 충격파가 서로를 상쇄기켜 분자수소가스가 해체되는걸 막고 있다고 주장한다.
은하군 전체에서 496개의 성단 후보군을 연구한 결과 NGC 7319는 평균적으로 성단이 수천만년전에 생겨났으며 NGC 7318 은하 쌍은 1,00만년 전에 생겨난 성단들이 다수 존재하며 북쪽에 있는 어린 나선팔과 은하 동쪽으로 떨어져 나간 오래된 나선팔에 위치한 성단의 나이는 각각 1,500만년에서 2,500만년 사이, 4,000만년 전후라고 한다. 또한 NGC 7319 남쪽에 있는 잔해에 위치한 성단들은 평균적으로 2,700만년의 나이를 가지고 있으며 NGC 7317에 위치한 성단들의 나이는 20억년 쯤 된다고 한다.
이를 통해 은하군에 속한 4개의 은하들은 적어도 10억년 전에 상호작용이 시작되었으며 NGC 7320C가 NGC 7319를 아주 가까운 거리에서 통과한 후 NGC 7318a와 b가 충돌했고 이후 NGC 7319까지 충돌하기 직전으로 이후 NGC 7317까지 상호작용에 참여해 이러한 상호작용은 2억년에서 3억년 사이에 4개의 은하 모두 1개의 타원은하로 합병되면서 끝날 예정이 밝혀졌다고 한다.
제임스웹 우주 망원경의 첫번째 촬영 천체중 하나로 선정되었으며 관측결과 먼지로 인해 가려져 있던 은하 중심같은 곳을 관측해 이때까지 밝혀지지 않았던 몇몇 의문점들이 해결되었다.
3. 구성 은하[편집]
3.1. NGC 7317[편집]
NGC 7317은 스테판의 5중주의 최남단에 위치한 타원은하로 대략 2억 8천만 광년 정도 떨어져 있다.
200,000 광년 크기의 넓고 붉은 파장을 가진, 즉 오래된 별로 구성된 헤일로가 존재함이 밝혀졌으며 헤일로에는 거대한 가스 필라멘트가 존재하는 것이 확인되었다. 이를 통해 과거에 NGC 7318b와 먼저 상호작용을 한 뒤 현재 다시 가까워지고 있을수도 있다는 가설이 생겨났다.
3.2. NGC 7318[편집]
NGC 7318은 스테판의 5중주 내부에 있는 상호작용 은하로 현재 격렬한 별 형성을 일으키고 있다.
NGC 7318A는 타원은하, NGC 7318B는 나선팔이 찌그러진 막대나선은하로 NGC 7318A는 정상나선은하였지만 상호작용으로 인해 나선팔이 떨어져 나가 타원은하가 되었다는 가설도 있다.
NGC 7318B의 나선팔에서 2개의 특이한 방출선 영역이 확인되었으며 초신성으로 인한 초거품[1], 즉 초신성잔해로 추정된다. 이 초거품은 불과 십만년밖에 안된 과거에 무려 100,000개나 되는 초신성이 동시에 발생해야지 가능할 정도로 매우 크고 밝다고 한다.
NGC 7318의 두 은하의 중심 부분에선 900 Km/s의 속도로 돌진하고 있는 충격파가 존재하며 NGC 7318b가 NGC 7318a와 충돌하면서 생겨난 성간가스의 수소 원자가 충격파에 의해 이온화되어 녹색 빛을 낸다고 한다. 이 충격파는 알려진 가장 강력한 충격파중 하나라고 한다.
3.3. NGC 7319[편집]
NGC 7319는 스테판의 5중주의 구성 은하로 NGC 7318 은하 쌍과의 상호작용으로 인해 나선팔이 찌그러진 막대나선은하이다.
II형 세이퍼트 은하로 분류되며 은하 중심에는 활동 은하핵(AGN), 최대 크기가 무려 5,500 광년이나 되는 전파원과 X선 소스[2]가 동시에 존재하는 것이 확인되었다고 한다. 은하 중심의 블랙홀은 2,400만 태양질량의 질량을 가지고 있으며 블랙홀 주변의 제트도 발견되었다. NGC 7319가 세이퍼트 은하로 변한 이유는 1차적으로 1억년 전에 NGC 7020C와 매우 가까이 스쳐 지나갔으며 바로 아래에 있는 NGC 7018 쌍과 상호작용을 시작하는 단계에 들어섰기 때문으로 이때문에 은하 내부에는 중성수소가스가 소진되었으며 긴 조석꼬리가 NGC 7020C 방향으로 뻩어 있다고 한다.
은하군에서 NGC 7318 다음으로 강한 별 형성 활동이 일어나고 있다.[3]
1971년 8월 19일에 16.8 등급의 SN 1971P 초신성이 발견되었다.
3.4. NGC 7320C[편집]
NGC 7320C는 스테판의 5중주에는 속하지 않지만 스테판의 5중주 은하군에 속하는 은하로 중간나선은하로 분류된다.
상술한 NGC 7319 문단에서 설명했듯 NGC 7319를 1억년 전에 매우 가까이 스쳐 지나갔으며 현재 다시 은하군 중심으로 가까워 지고 있다고 한다.
4. 비구성 은하[편집]
4.1. NGC 7320[편집]
NGC 7320은 스테판의 5중주에서 유일하게 실제 은하군에 속하지 않는 은하로 대략 3,900만 광년 떨어져 있다.
스테판의 5중주 은하군보다는 옆에 있는 NGC 7331과 물리적으로 연관이 있을 가능성이 높으며 활발한 별 형성이 일어나고 있는 것이 확인되었다. 은하 내부의 성단도 최근 1억년 이내에 대부분이 생성되었으며 상술한 활발한 별 형성을 뒷받침해준다고 할 수 있다.
5. 관련 문서[편집]
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