국부 초은하단

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국부 은하군과 국부 초은하단 내의 여러 은하군과 은하단까지의 거리가 쓰여있다.

국부 초은하단(LSC 또는 LS) 또는 처녀자리 초은하단(처녀자리 SC)는 처녀자리 은하단우리 은하안드로메다 은하 등으로 구성된 국부 은하군이 포함되어있는 불규칙한 초은하단이다. 적어도 100개의 은하군은하단이 국부 초은하단의 직경인 33 메가파섹(1억 1000만 광년) 내에 위치해 있다. 이것은 관측 가능한 우주에 있는 수백만개의 초은하단들 중 하나이다.

배경[편집]

1863년 윌리엄 허셜존 허셜에 의해 최초로 대규모 성운의 샘플이 공개되어 처녀자리 안의 어떤 영역이 성운의 과잉 영역으로 표시되면서 알려지기 시작한다. 1950년대, 프랑스계 미국인 천문학자 제라드 헨리 드 보클레르는 거대한 규모에다 은하같은 구조의 이 과잉을 표현하기 위해 처음으로 국부 초은하(Local Supergalaxy)라는 용어를 만들어 주장했다. 1958년에 그는 국부 초은하단(Local supercluster)으로 변경했다.[1] (할로 섀플리는 1959년 그의 저서 Of Stars and Men에서 Metagalaxy라는 용어를 제안했다.[2]) 1960년대부터 1970년대까지 국부 초은하단(LS)이 정말 가지런히 놓인 은하들로 구성된 어떤 구조인지 아닌지에 대한 논쟁이 있었다.[3] 이 문제는 1970년대 말에서부터 1980년대 초까지 행해진 대규모 적색편이 조사에 의해, 초은하면(국부 초은하단에서 밝은 은하들의 2/3이 평평한 원반구조를 이루고 있는데, 이 원반을 기준으로 한 면) 을 따라 평탄한 은하의 집중이 납득이 가도록 보여지면서 해결되었다.[4]

구조[편집]

1982년 종합 논문에서, R. 브렌트 툴리는 국부 초은하단의 기본적인 구조에 관한 그의 연구의 결론을 발표했다. 결론은 두가지 요소로 구성되어 있다. 눈에띄게 평탄한 원반은 초은하단의 밝은 은하들 중 3분의 2를 포함하고 있고, 대략 구모양의 헤일로는 남은 3분의 1을 포함하고 있다.[5] 원반 자체는 장축과 단축의 비가 대략 6대 1, 아마 최대 9대 1만큼의 가는(~1 Mpc) 타원체이다.[6] 2003년 7월 5-year Two-degree-Field 은하 적색편이 조사(2dF)로부터 천문학자들이 국부 초은하단과 다른 초은하단을 비교할 수 있도록 데이터가 공개되었다. 국부 초은하단은 전형적인 결핍된(고밀도의 핵이 없는) 꽤 작은 크기의 초은하단을 대표한다.[7] 그것은 은하들과 빈약한 은하군으로 구성된 필라멘트로부터 둘러싸인 중심의 무거운 은하단으로 되어있다. 국부 은하군은 초은하단의 변두리에 위치해있는데, 자세히 말하면 화로자리 은하단과 처녀자리 은하단으로부터 뻗어나온 작은 필라멘트에 위치해있다.[4] 국부 초은하단의 부피는 대충 국부 은하군의 7,000배, 우리 은하의 1,000억배나 된다.

은하 분포[편집]

국부 초은하단의 안에 있는 은하들의 개수밀도는 초은하단의 중심과 가까운 처녀자리 은하단으로부터의 거리의 제곱에 따라 감소한다. 이것은 은하단이 무작위적으로 위치해있지 않다는 것을 암시한다. 대체로, 대다수의 밝은 은하(절대등급이 -13등급보다 큰것들)는 얼마 안되는 구름들에(은하단이나 은하군이 집중 분포한 곳) 집중해있다. 이들 중 98퍼센트는 사냥개자리, 처녀자리 은하단, 처녀자리 II (처녀자리 은하단에서 남쪽으로 돌출된 부분), 사자자리 II, 처녀자리 III, 크레이터(NGC 362), 사자자리 I, 작은사자자리(NGC 2841), 용자리 (NGC 5907), 공기펌프자리(NGC 2997), NGC 5643 이 11가지 구름에서 찾을 수 있다.(밝은 은하를 포함한 곳을 개수에 따라 내림차순으로 작성하였다.) 원반에 위치한 밝은 은하의 3분의 1은 처녀자리 은하단이고, 나머지는 사냥개자리 구름, 처녀자리 II 구름, 그 외 큰 비중을 차지하지 않는 NGC 5643 은하군에 있다. 헤일로에 있는 밝은 은하 또한 얼마 되지 않는 구름에 집중적으로 분포한다. (헤일로에 분포하는 밝은 은하의 94%는 7개의 구름에 있다.) 이런 은하들의 분포는 초은하면의 부피의 대부분은 거대한 빈공간임을 알려준다.[6][8]

관측된 분포의 모양은 비누거품과 유사하다. 평탄한 은하단과 초은하단은 우주에서 거대하고, 대략적으로 구모양을 띠는 빈공간과 필라멘트로 구성된 거품구조들의 접점에서 찾을 수 있다. 기다란 필라멘트 구조는 많이 있을 것으로 보인다. 이런 일례로, 국부 초은하단에서 가장 가까운 초은하단인 물뱀자리-센타우루스자리 초은하단이 있는데, 그것은 대략 30 Mpc의 거리에서 시작하여 60 Mpc까지 길게 뻗어나온다.[9]

우주론[편집]

거대 규모 동역학[편집]

1980년대 말부터 국부 은하군만 아니라 모든 물질 역시 적어도 50Mpc 떨어진 직각자자리 은하단 방향으로 600 km/s 정도의 속력으로 움직이고 있음을 분명히 알게 되었다.[10] 린든-벨 등은 1988년에 이를 야기하는 것을 "거대 인력체(Great Attractor)"라고 별명을 붙였다. 천문학자들은 우주배경복사에 대해 측정된 국부 초은하단의 속력에 대해 확신을 하고 있지만, 그것은 불완전하게 이해되고 있다.

암흑물질[편집]

국부 초은하단의 총 질량은 대략 태양의 1015 배이고, 총 광도는 태양의 3조 배이다.[7] 이는 태양의 300 배(태양질량/태양광도 = 1)에 해당되는 질량 대 빛의 비를 산출한다. 이 수치는 다른 초은하단에서 얻은 결과와 일치한다.[11][12] 그에비해, 우리 은하의 질량 대 빛의 비는 우리 은하의 절대등급이 -20.9[13], 은하수의 질량이 태양 질량의 1.25조 배[14], 태양의 절대등급이 4.83등급일 때 63.8이다.[15] 이 비는 암흑물질의 존재를 뒷받침하는 주요한 인자 중 하나다. 만약 암흑물질이 존재하지 않는다면, 우리는 훨씬 더 작은 질량 대 빛의 비율을 기대해야 했을 것이다.

지도[편집]

처녀자리 은하단 Centaurus A/M83 Group M81 group 마페이 은하군 NGC 1023 Group M101 group NGC 2997 Group Canes Venatici I Group NGC 5033 group 큰곰자리 은하단 Leo I Group NGC 6744 Group Dorado Group Virgo III Groups NGC 4697 Leo II Groups NGC 7582 화로자리 은하단 에리다누스자리 은하단 국부 은하군 조각가자리 은하군
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초은하 좌표계(Supergalactic coordinates, 초은하면을 적도로 삼는 좌표)로 표현된 국부 초은하단의 전체 모습.
NGC 55 우리 은하 대마젤란 은하 NGC 3109 안드로메다 은하 삼각형자리 은하 NGC 247 컴퍼스자리 은하 NGC 5128 NGC 5253 NGC 5102 NGC 5128 Group IC 4662 Messier 83 처녀자리 은하단 ESO 274-01 NGC 1313 NGC 625 NGC 7793 NGC 4945 NGC 45 NGC 253 조각가자리 은하군 국부 은하군 NGC 1569 NGC 300 IC 342 마페이 은하군 NGC 404 NGC 784 마페이 1 마페이 2 Dwingeloo 1 NGC 1560 M81 IC 2574 M82 NGC 3077 NGC 2976 NGC 4605 NGC 6503 NGC 5204 NGC 3738 NGC 4236 NGC 2366 NGC 2403 NGC 4305 NGC 5023 M94 NGC 4244 NGC 4214 NGC 4449 NGC 4395 Canes I Group M81 은하군
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초은하면에 대해 수직으로 바라보았을 때, 국부 은하군 근처의 은하군들.

같이 보기[편집]

참조[편집]

  1. cfa.harvard.edu, The Geometry of the Local Supercluster, John P. Huchra, 2007 (accessed 12-12-2008)
  2. Shapley, Harlow Of Stars and Men (1959)
  3. de Vaucouleurs, G. (March 1981). The Local Supercluster of Galaxies. 《Bulletin of the Astronomical Society of India》 9: 6 (see note). Bibcode1981BASI....9....1D.
  4. Klypin, Anatoly, et al. (October 2003). Constrained Simulations of the Real Universe: The Local Supercluster. 《The Astrophysical Journal》 596 (1): 19–33. arXiv:astro-ph/0107104. doi:10.1086/377574. Bibcode2003ApJ...596...19K.
  5. Hu, F. X., et al. (April 2006). Orientation of Galaxies in the Local Supercluster: A Review. 《Astrophysics and Space Science》 302 (1–4): 43–59. arXiv:astro-ph/0508669. doi:10.1007/s10509-005-9006-7. Bibcode2006Ap&SS.302...43H.
  6. Tully, R. B. (15 Jun 1982). The Local Supercluster. 《Astrophysical Journal》 257 (1): 389–422. doi:10.1086/159999. Bibcode1982ApJ...257..389T.
  7. Einasto, M., et al. (December 2007). The richest superclusters. I. Morphology. 《Astronomy and Astrophysics》 476 (2): 697–711. arXiv:0706.1122. doi:10.1051/0004-6361:20078037. Bibcode2007A&A...476..697E.
  8. (1996) 《An Introduction to Modern Astrophysics》. New York: Addison-Wesley, 1136쪽. ISBN 0-201-54730-9
  9. Fairall, A. P., et al. (May 1989). A wide angle redshift survey of the Hydra-Centaurus region. 《Astronomy and Astrophysics Supplement Series》 78 (2): 270. Bibcode1989A&AS...78..269F. ISSN 0365-0138.
  10. Plionis, Manolis; Valdarnini, Riccardo (March 1991). Evidence for large-scale structure on scales about 300/h MPC. 《Royal Astronomical Society, Monthly Notices》 249: 46–61. Bibcode1991MNRAS.249...46P.
  11. Small, Todd A., et al. (Jan 1998). The Norris Survey of the Corona Borealis Supercluster. III. Structure and Mass of the Supercluster. 《Astrophysical Journal》 492 (1): 45–56. arXiv:astro-ph/9708153. doi:10.1086/305037. Bibcode1998ApJ...492...45S.
  12. Heymans, Catherine, et al. (April 2008). The dark matter environment of the A901 abell A901/902 supercluster: a weak lensing analysis of the HST STAGES survey. 《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》 385 (3): 1431–1442. arXiv:0801.1156. doi:10.1111/j.1365-2966.2008.12919.x. Bibcode2008MNRAS.385.1431H.
  13. Jerry Coffey. Absolute Magnitude. 2010년 4월 9일에 확인.
  14. (2011년 July월) 《Mass models of the Milky Way》, 2446–2457쪽. arXiv:1102.4340. doi:10.1111/j.1365-2966.2011.18564.x. Bibcode2011MNRAS.414.2446M
  15. Williams, D. R. (2004). Sun Fact Sheet. NASA. 2012년 3월 17일에 확인.