NGC 4993

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NGC 4993
NGC 4993과 GRB 170817A의 잔광. 허블 우주망원경 촬영.[1]
NGC 4993과 GRB 170817A의 잔광. 허블 우주망원경 촬영.[1]
위치
별자리 바다뱀자리
적경 13h 09m 47.7s[2]
적위 -23° 23′ 02″[2]
물리적 성질
시선 속도 0.009727[2]
거리 44.1 Mpc (144 Mly)[2]
형태 (R')SAB0^-(rs)[2]
규모
크기 ~55,000 ly (17 kpc) (추정치)[2](1.3′ x 1.1′[2])
광학적 성질
겉보기등급 13.32[2]
기타 성질
명칭 NGC 4994, ESO 508-18, AM 1307-230, MCG -4-31-39, PGC 45657, WH III 766[3]
중력파 GW170817감마선 폭발 GRB 170817A의 원인이 된 중성자별 병합 사건의 장소.
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바다뱀자리 프시 근처의 성도. NGC 4993과 함께 NGC 4968, NGC 4970, NGC 5042, IC 4180, IC 4197이 보인다.

NGC 4993 또는 NGC 4994는 지구로부터 바다뱀자리 방향[4]으로 약 1억 4천만 광년 떨어져 있는[5] 렌즈형은하[6]이다. 윌리엄 허셜[4][7] 1789년 3월 26일[7] 발견했으며 NGC 4993 집단의 구성원이다.[8]

NGC 4993은 전자기/중력 복사가 모두 감지된 최초의 천문학적 사건 GW170817이 일어난 장소이다. 이 사건은 두 중성자별이 충돌하여 발생한 것으로 사이언스 지는 이 발견에 2017년 Breakthrough of the Year 상을 수여했다.[9][10] GW170817에서 중력파 사건과 함께 감마선 폭발이 관측되어 중성자별 쌍성이 충돌하여 짧은 감마선 폭발을 일으킨다는 가설이 직접적으로 검증되었다.[11]

물리적 특징[편집]

NGC 4993은 항성들이 동심원 모양의 껍질 구조들을 형성하고 있고, 먼지로 된 거대한 띠가 은하핵을 둘러싸고 있는데 이 띠는 's'자 모양으로 뻗어 있으며 그 크기는 대략 수 킬로파섹 정도이다. 이 먼지 띠는 지름이 330 ly (0.1 kpc) 정도인 작은 먼지 원반 하나와 연결되어 있는 것으로 보인다.[12] NGC 4993의 이 특징들은 가스가 풍부했던 후기형 은하와의 병합(약 4억 년 전 발생) 때문에 생겨난 것으로 보인다.[13][14] 그러나 Palmese 연구진은 NGC 4993에 병합된 은하에 가스가 결핍되어 있었다고 추정했다.[15]

암흑 물질[편집]

NGC 4993에는 암흑물질 헤일로가 있으며 예상 질량은 1.939×1012 M이다.[14]

구상 성단[편집]

NGC 4993에는 구상성단이 약 250 개 정도 있는 것으로 추정된다.[6]

NGC 4993의 광도를 통해 이 은하를 둘러싼 구상성단 계는 중원소가 부족한 구상성단들이 대다수를 차지함을 알 수 있다.[16]

초대질량 블랙홀[편집]

NGC 4993에는 초대질량 블랙홀이 하나 있으며 이 블랙홀의 예상 질량은 태양질량의 약 8000만 ~ 1억 배로 보인다.(8×107 M)[17]

은하핵 활동[편집]

중심핵에서 검출되는 미약한 O III, NII, SII 방출선들의 존재와, 상대적으로 높은 비율의 [NII]λ6583/Hα로 볼 때 NGC 4993은 낮은 광도의 AGN(LLAGN)으로 추정된다.[17] 이 활동은 후기형 은하가 NGC 4993에 병합되면서 발동된 것 같다.[14]

중성자별 병합 관측[편집]

2017년 8월 GRB 170817A로 명명된 짧은 감마선 폭발의 원인은 중성자별 두 개가 서로 충돌하여 발생한 것이라는 추측이 떠돌았다.[18][19] 2017년 10월 16일 LIGO와 Virgo 공동연구진은 GW170817로 명명된 중력파 사건을 포착했다고 발표했다. 이 중력파 신호는 감마선 폭발이 생기기 2 초 전에 중성자별 2 개가 합쳐졌을 것이라는 예측과 부합했다. 약 100 초 동안 지속된 이 중력파 신호는 중성자별이 병합되어 생겨난 중력파로서는 최초의 발견 사례였다.[1][20][21][22][23]

앞의 중력파와 감마선 신호 사건으로부터 11 시간 후 순간적 천문 사건 AT 2017gfo (또는 SSS 17a)가 포착되어 병합 사건의 위치를 특정할 수 있었다. 이 광학상 방출은 킬로노바가 원인이었던 것 같다. AT 2017gfo의 발견은 중력파원에 대한 전자기적 대응물을 최초로 관측한 것이자 그 발생 장소를 최초로 알아낸 사건이었다는 점에 의의가 있다.[20][22][23][24][25]

GRB 170817A는 NASA 페르미와 ESA의 INTEGRAL이 2017년 8월 17일에 포착한 감마선 폭발(GRB)이다.[18][26][27][28] 하늘의 넓은 영역에 대비하면 매우 좁은 곳에서 온 신호일 뿐이지만 중력파 사건 후 1.7 초만에 포착되었음을 고려하면 다른 관측 사례 두 개와 관련이 있는 것으로 받아들여진다.[24]

같이 보기[편집]

각주[편집]

  1. Chou, Felicia; Washington, Dewayne; Porter, Molly (2017년 10월 16일). “Release 17-083 - NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event”. 《NASA》. 2017년 10월 21일에 확인함. 
  2. “NASA/IPAC Extragalactic Database”. 《Results for NGC 4993》. 2018년 6월 3일에 확인함. 
  3. Staff (2017). “Galaxy NGC 4993 - Galaxy in Hydra Constellation”. 《dso-browser.com》. 2017년 9월 30일에 확인함. 
  4. “NGC 4993”. 《Deep Sky Observer's Companion》. 2017년 8월 28일에 확인함. 
  5. “Your NED Search Results”. 《ned.ipac.caltech.edu》. 2018년 6월 5일에 확인함. 
  6. Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X. (2017년 12월 1일). “On the Progenitor of Binary Neutron Star Merger GW170817”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 850 (2): L40. arXiv:1710.05838. Bibcode:2017ApJ...850L..40A. doi:10.3847/2041-8213/aa93fc. 
  7. “New General Catalog Objects: NGC 4950 - 4999”. 《cseligman.com》 (영어). 2018년 6월 5일에 확인함. 
  8. Hjorth, Jens; Levan, Andrew J.; Tanvir, Nial R.; Lyman, Joe D.; Wojtak, Radosław; Schrøder, Sophie L.; Mandel, Ilya; Gall, Christa; Bruun, Sofie H. (2017년 10월 16일). “The Distance to NGC 4993: The Host Galaxy of the Gravitational-wave Event GW170817”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 848 (2): L31. arXiv:1710.05856. Bibcode:2017ApJ...848L..31H. doi:10.3847/2041-8213/aa9110. hdl:2381/41880. 
  9. “Breakthrough of the year 2017”. 《Science | AAAS》 (영어). 2017년 12월 22일. 
  10. Cho, Adrian (2017). “Cosmic convergence”. 《Science》 358 (6370): 1520–1521. Bibcode:2017Sci...358.1520C. doi:10.1126/science.358.6370.1520. PMID 29269456. 
  11. Overbye, Dennis (2017년 10월 16일). “LIGO Detects Fierce Collision of Neutron Stars for the First Time”. 《The New York Times》 (영어). 2017년 10월 16일에 확인함. 
  12. Blanchard, P. K.; Berger, E.; Fong, W.; Nicholl, M.; Leja, J.; Conroy, C.; Alexander, K. D.; Margutti, R.; Williams, P. K. G. (2017년 10월 16일). “The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/Virgo GW170817. VII. Properties of the Host Galaxy and Constraints on the Merger Timescale”. 《The Astrophysical Journal》 848 (2): L22. arXiv:1710.05458. Bibcode:2017ApJ...848L..22B. doi:10.3847/2041-8213/aa9055. 
  13. Im, Myungshin; Yoon, Yongmin; Lee, Seong-Kook J.; Lee, Hyung Mok; Kim, Joonho; Lee, Chung-Uk; Kim, Seung-Lee; Troja, Eleonora; Choi, Changsu (2017년 10월 26일). “Distance and Properties of NGC 4993 as the Host Galaxy of the Gravitational-wave Source GW170817”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 849 (1): L16. arXiv:1710.05861. Bibcode:2017ApJ...849L..16I. doi:10.3847/2041-8213/aa9367. 
  14. Ebrová, Ivana; Bílek, Michal (2020). “NGC 4993 the shell galaxy host of GW170817: constraints on the recent galactic merger”. 《Astronomy & Astrophysics》 634: A73. arXiv:1801.01493. doi:10.1051/0004-6361/201935219. 
  15. Palmese, A.; Hartley, W.; Tarsitano, F.; Conselice, C.; Lahav, O.; Allam, S.; Annis, J.; Lin, H.; Soares-Santos, M. (2017년 11월 9일). “Evidence for Dynamically Driven Formation of the GW170817 Neutron Star Binary in NGC 4993”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 849 (2): L34. arXiv:1710.06748. Bibcode:2017ApJ...849L..34P. doi:10.3847/2041-8213/aa9660. 
  16. Lee, Myung Gyoon; Kang, Jisu; Im, Myungshin (2018년 5월 20일). “A Globular Cluster Luminosity Function Distance to NGC 4993 Hosting a Binary Neutron Star Merger GW170817/GRB 170817A”. 《The Astrophysical Journal Letters》 859 (1): L6. arXiv:1805.01127. Bibcode:2018ApJ...859L...6L. doi:10.3847/2041-8213/aac2e9. 
  17. Wu, Qingwen; Feng, Jianchao; Fan, Xuliang (2018년 3월 6일). “The Possible Submillimeter Bump and Accretion-jet in the Central Supermassive Black Hole of NGC 4993”. 《The Astrophysical Journal》 855 (1): 46. arXiv:1710.09590. Bibcode:2018ApJ...855...46W. doi:10.3847/1538-4357/aaac28. 
  18. Drake, Nadia (2017년 8월 25일). “Strange stars caught wrinkling spacetime? Get the facts.”. 《National Geographic》. 2017년 8월 27일에 확인함. 
  19. Nakar, E. (2007). “Short-hard gamma-ray bursts”. 《Physics Reports》 442 (1–6): 166–236. arXiv:astro-ph/0701748. Bibcode:2007PhR...442..166N. CiteSeerX 10.1.1.317.1544. doi:10.1016/j.physrep.2007.02.005. 
  20. Landau, Elizabeth; Chou, Felicia; Washington, Dewayne; Porter, Molly (2017년 10월 16일). “NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event”. 《NASA》. 2017년 10월 16일에 확인함. 
  21. Abbott, B.P.; 외. (2017년 10월 16일). “GW 170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral”. 《Physical Review Letters》 119 (16): 161101. arXiv:1710.05832. Bibcode:2017PhRvL.119p1101A. doi:10.1103/PhysRevLett.119.161101. PMID 29099225. 
  22. Cho, Adrian (2017년 10월 16일). “Merging neutron stars generate gravitational waves and a celestial light show”. 《Science》. doi:10.1126/science.aar2149. 2017년 10월 16일에 확인함. 
  23. Krieger, Lisa M. (2017년 10월 16일). “A Bright Light Seen Across The Universe, Proving Einstein Right - Violent collisions source of our gold, silver”. 《The Mercury News》. 2017년 10월 16일에 확인함. 
  24. Overbye, Dennis (2017년 10월 16일). “LIGO Detects Fierce Collision of Neutron Stars for the First Time”. 《The New York Times》. 2017년 10월 16일에 확인함. 
  25. Abbott, B. P.; 외. (LIGO Scientific Collaboration & Virgo Collaboration) (2017년 10월 16일). “GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral”. 《Physical Review Letters》 119 (16): 161101. arXiv:1710.05832. Bibcode:2017PhRvL.119p1101A. doi:10.1103/PhysRevLett.119.161101. PMID 29099225. 
  26. von Kienlin, Andreas (2017년 8월 17일). “GCN Circular Number 21520; GRB 170817A: Fermi GBM detection; 2017-08-17 20:00:07 GMT”. 《Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics》. 2017년 8월 28일에 확인함. 
  27. Castelvecchi, Davide (2017년 8월 25일). “Rumours swell over new kind of gravitational-wave sighting”. Nature News. doi:10.1038/nature.2017.22482. 2017년 8월 27일에 확인함. 
  28. Sokol, Joshua (2017년 8월 25일). “What Happens When Two Neutron Stars Collide?”. 《Wired》. 2017년 8월 28일에 확인함. 

외부 링크[편집]

좌표: 하늘 지도 13h 09m 47.2s, −23° 23′ 4″