솜브레로 은하를 아시나요?

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빛과 어둠이 수평으로 맞닿은 곳. 중심에는 밀도 높은 빛이 집약돼 있고, 그 위로 얇고 어두운 띠 하나가 정밀하게 가로지른다. 중심부는 부드러운 곡선을 따라 둥글게 솟아 있고, 그 둘레를 따라 먼지가 얇게 퍼져 있다. 전체 구조는 납작하고 평평하며, 위에서 보면 넓은 원반 형태지만, 측면에서는 챙 넓은 모자가 기울어진 듯한 형상을 드러낸다.

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멕시코 전통 모자 ‘솜브레로’를 닮아 솜브레로 은하라는 이름이 붙었다. 지구에서 약 2,900만 광년 떨어진 처녀자리 방향에 위치하며, 메시에 104번(M104)으로 분류된다.

 

 

 

멕시코 전통모자. 솜브레로.

 

 

최근 NASA와 유럽우주국은 허블 우주망원경 발사 35주년을 기념해 솜브레로 은하의 고해상도 이미지를 새롭게 공개했다. 기존 관측 데이터를 재처리한 이 이미지는 중심부의 구조와 외곽의 별무리, 배경 은하들까지 정밀하게 담아내며, 다시 한번 이 은하를 조명하게 만들었다.

 

 

 

17일(현지시각) 공개된 솜브레로 은하. 이 은하는 적경 12시 39분 59.32초, 적위 –11도 37분 16.78초 지점, 처녀자리 방향에 위치하며, 약 3천만 광년 거리에 있다. 이번 이미지는 허블 관측 프로그램 #9714(K. Noll 책임)에서 수집된 데이터를 바탕으로 제작됐다.

[사진=NASA]

 

 

솜브레로 은하의 전체 지름은 약 5만 광년으로 우리은하의 절반 크기다. 밝은 중심과 납작한 디스크, 그 사이를 가로지르는 먼지띠는 이 은하의 대표적인 시각적 특징이다. 먼지띠는 나선팔처럼 감기지 않고, 비교적 평평하고 균일하게 뻗어 있다. 전통적인 은하 분류 체계로는 설명이 어렵고, 나선은하와 타원은하의 특성을 모두 지닌 혼합형 또는 전이형 은하로 분류된다.

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중심부에는 초대질량 블랙홀이 존재하는 것으로 추정된다. 중심의 밝기와 질량 분포를 분석한 결과, 그 질량은 태양의 수억 배에 이를 것으로 보인다. 중심은 황백색의 빛을 띠며, 외곽으로 갈수록 별빛은 옅어지고 푸른색으로 변한다.

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이는 별의 세대 차이와 금속 함량의 차이를 반영하는 것으로 해석된다. 먼지띠는 시각적 구조일 뿐 아니라, 별이 형성되는 영역이기도 하다. 다층으로 구성된 먼지 구조와 그 속의 가스 흐름은 주로 적외선에서 포착되며, 다양한 파장을 아우르는 관측이 요구된다.

 

 

 

2024년 11월, 제임스 웹 우주망원경이 포착한 솜브레로 은하. 은하 외곽 고리의 먼지가 고르게 퍼진 것이 아니라, 불규칙하고 덩어리진(clumpy) 구조를 이루고 있음이 드러났다. 중적외선 빛은 솜브레로 은하 외곽 원반에서 진행 중인 별 형성 과정과 관련된 가스와 먼지를 강조해 보여준다. 이 은하의 고리에서는 매년 태양 질량 기준으로 1개 미만의 별이 형성되며, 이는 우리은하의 연간 평균 별 생성률(약 2개)의 절반 수준이다.

[사진=NASA, ESA, CSA, STScI]

 

 

2024년 말, 제임스 웹 우주망원경은 솜브레로 은하를 중적외선으로 관측했다. 허블이 포착하지 못했던 먼지띠 내부의 가스 분포와 별 생성 흔적이 확인됐고, 이는 은하 내부 활동이 현재도 지속 중임을 시사한다.

 

 

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