가을 밤하늘의 안드로메다자리 찾는 법, 카시오페이아와 페가수스 대사각형이 길잡이
그리스 신화에서 카시오페이아 여왕과 케페우스 왕의 딸 이름을 딴 안드로메다자리는 바다 괴물 케토스의 제물로 바쳐져 사슬에 묶였다는 이야기 때문에 '사슬에 묶인 여인'이라는 별칭으로 불린다. 88개 별자리 중 19번째로 큰 이 별자리는 11~12월에 관측하기 좋으며, 어두워진 뒤 동쪽 하늘 높은 곳에서 찾을 수 있지만 남위 40도 이남에서는 보이지 않는다. 가장 밝은 별은 페가수스 대사각형의 일부이기도 한 2.06등급 알페라츠(97광년)이며, 같은 2.06등급의 미라크(197광년)와 2.26등급 알마크(355광년)가 뒤를 잇는다. W자 모양 카시오페이아자리의 오른쪽 V자를 화살표로 삼아 15도쯤 나아가면 3.5등급 안드로메다은하(M31)에 닿는데, 이 은하는 보름달의 두 배 너비로 하늘에 약 3도×1도로 퍼져 있고 지구에서 약 250만 광년 떨어져 있다. 같은 시야에서 각각 8.1등급과 8.5등급인 동반 타원은하 M32와 M110도 함께 볼 수 있다.
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연구진은 15년간의 페르미-LAT(Fermi-LAT) 데이터를 이용해 별생성 은하(SFG)와 폭발적 항성생성 은하(SBG) 7개 천체를 체계적으로 분석했다. 밝은 SBG인 M82와 NGC 253의 감마선 스펙트럼은 수백 MeV 이하에서 에너지 플럭스가 감소해 우주선 전자의 기여가 기존 추정보다 훨씬 작음을 시사했으며, 전파·TeV 관측과 결합한 분광에너지분포 맞춤 결과 두 은하의 전자-양성자 비는 우리은하와 비슷한 수준이었다. 반면 두 SBG의 우주선 에너지 밀도는 자기장 에너지 밀도보다 2.5~8배 낮아 우리은하와는 다른 양상을 보였고, 국부은하군의 M31에서는 감마선 방출을 두 성분으로 분해해 0.33도 미만의 조밀한 연성 스펙트럼 중심 천체를 확인하며 미분해 천체의 기여가 상당함을 밝혔다. 새 분석으로 여러 SBG의 감마선 플럭스가 낮아져 SBG 표본 전체가 열량계 한계와 비슷하거나 그 이하(열량계 효율 0.33~1.20)에 놓였고, SFG 표본은 모두 10% 수준의 낮은 효율을 보였다. 연구진은 관측된 열량계 효율을 재현하는 성간 감마선 방출 이론 모형을 제시했다.
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은하 분자운의 자기적 특성: 거대분자운은 자기적 임계 이하 상태인가
arXiv에 공개된 연구는 분자운의 질량-반지름 관계(M~R^s)에서 관측된 2 < s < 3 경향이 중간면 성간물질 압력(Pe)에 묶인 '자기적 임계 이하(magnetically subcritical)' 분자운의 비리얼 평형과 부합하며, 자기적 임계·초임계 또는 비자기적 분자운으로는 설명되지 않는다고 밝혔다. 연구팀은 CO 탐사로 관측된 약 1,500개 분자운의 M-R 추세에 임계 이하 비리얼 평형 방정식을 맞춰(상관계수 0.8~1) 내부 우리은하에서 질량-자기선속 비 중앙값 lambda ≈ 0.7, 총 자기장 세기 Btot ≈ 60μG, Pe/k ≈ 5 x 10^5 cm^-3 K를 얻었고, M33과 M31에서는 더 낮은 값이 나왔다. 우리은하의 '뼈대(bones)' 구조 18개에 대한 분석에서도 편광 관측과 마찬가지로 임계 이하의 lambda 값이 나타났다. 연구는 이처럼 비교적 강한 자기장이 필라멘트·덩어리·중심핵의 형성을 늦추는 동시에 피드백과 난류가 이들을 빠르게 흩어버리기 때문에 거대분자운(GMC)의 별 형성 효율(SFE)이 낮을 수 있다고 설명했다. 다만 덩어리와 중심핵 내부의 자기장은 별 형성을 위한 중력붕괴가 가능할 정도로 약하며, MHD 시뮬레이션은 SFE를 약 0.5~2%로 예측한다.
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초확산 은하와 암흑물질 수수께끼, ELT가 밝혀낼까
초확산 은하(Ultra-Diffuse Galaxies)는 우리은하만큼 크지만 별의 수는 훨씬 적어 '부풀어 오른' 듯한 특이한 천체다. 이들의 정체를 규명하면 람다-CDM(Lambda-CDM) 모형을 검증하는 데 도움이 될 수 있으며, 초거대마젤란망원경급 대형 망원경인 ELT(Extremely Large Telescope)에 새로 제안된 관측 장비가 이 은하들을 지금까지 가장 자세히 들여다볼 기회를 제공할 것으로 기대된다.
Universe Today
허블이 포착한 구상성단 M30의 반짝이는 별들
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NASA
이 글은 AI의 도움을 받아 작성했습니다.