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국부 시트 Local Sheet |
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| 국부 시트에 위치한 대형 은하들과 천구상의 위치 | ||
| 물리적 성질 | ||
| 크기 |
약 1,700만
광년 약 500만 파섹 |
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| 명칭 | ||
| Local sheet | ||
1. 개요
국부 시트/Local Sheet국부 시트 또는 로컬 시트는 국부 은하군과 거의 동일한 고유 속도를 가지고 있는 은하들이 소속되어 있는 공간으로, 약 1,700만 광년의 크기를 가지고 있다.
2. 상세
국부 시트의 영어 명칭은 Local Sheet로 여기서 Sheet는 얇은 판을 의미한다. 즉, Local Sheet의 의미를 굳이 한글로 해석하면, 우리 은하가 있는 지역(Local)에 얇게 배열되어 있는 은하의 집합이라고 할 수 있다. 이 이름은 실제로 국부 시트라는 타원면 공간의 장축이 1.700만 광년에 달하는 반면에 단축은 불과 150만 광년에 불과한 국부 시트만의 독특한 특성으로 인해 붙여졌다.국부 시트에 대한 내용을 서술하기 전에 먼저 국부 시트의 범위의 기준이 되는 고유 속도(Peculiar Velocity)에 대해 먼저 설명하자면, 국부 은하군 바깥에 위치해 있는 2조개의 외부은하는 허블-르메트르 법칙에 의해 지구에서 은하까지의 거리에 비례하는 속도로 우리에게서 멀어지고 있다. 다만, 여기서 많은 사람들이 오해하는 것이 있는데, 허블-르메트르 법칙, 즉 외부 은하의 후퇴 속도값이 외부은하들까지의 거리에 비례한다는 법칙이 모든 은하에 동일하게 적용되는 것이 아니다. 허블-르메트르 법칙은 외부은하들이 실제로 멀어지고 있는 속도의 근사치를 계산할 수 있는 법칙으로, 실제로 멀어지고 있는 속도값(반경속도)과는 주변은하와의 상호작용하고 있는 경우[1] 나 가장 가까운 은하단의 중심으로 떨어지고 있는 경우[2] 등에 따라 그 차이가 천차만별로 바뀔 수 있다. 이때, 실제로 허블-르메트르 법칙으로 계산된 후퇴속도값과 실제로 멀어지고 있는 속도값(반경속도)과의 차이를 고유 속도(Peculiar Velocity)라고 한다.
국부 시트에 소속되어 있는 은하들은 더 멀리 떨어져 있는 은하군이나 은하들보다 훨씬 더 적은 고유 속도값과 전혀 다른 방식으로 정렬된 각운동량 벡터, 상대적으로 동일한 경향을 띄는 운동방향을 가지고 있으며[3], 이 특별한 특성들이 국부 시트에 소속되어 있지 않은 은하군들과 국부 시트를 구별하는 가장 큰 차이점이다.
또한, 국부시트의 독특한 특징은 고유속도의 분산이 100km-1보다 작다는 특성인데, 이것은 표준 우주 모형(ΛCDM)의 예측과 완전히 대비되는 난제이기도 하다. 이를 학계에서는 국부 허블 흐름의 차가움(Coldess of Local Hubble Flow)라고 부른다.
이런 특이한 특성을 가지고 있는 국부 시트 내부의 은하들은 형성 과정부터 서로와 강력한 영향을 주고받았을 가능성이 높다. 현재 국부 시트내에서 유일한 주요타원은하인 마페이 1과 센타우루스자리 A가 국부 시트의 양쪽 끝에 위치해 있는 점에서 미루어보아, 두 은하가 폭발적인 별 형성을 보이고 있을 당시, 두 은하에서 나온 강력한 은하 항성풍이 국부 시트 내부에 있는 은하간 매질, 즉 가스들을 한곳으로 모아 현재 국부 시트를 구성하는 여러 은하들이 폭발적인 별 형성을 통해 진화할 수 있는 배경이 되었다는 가설이 정설로 받아들여지고 있다. 그 과정에서 충분한 가스가 모인 국부 은하군에서는 우주 전체에서도 평균 이상으로 큰 질량을 가지고 있는 우리 은하와 안드로메다 은하를 비롯한 수백개의 은하들이 형성되게 되었고 상대적으로 두 타원은하에서 먼 거리에 있는 조각가자리 은하군과 사냥개자리 I 은하군에서는 상대적으로 적은 별 형성이 이루어졌다.
3. 구성원
국부 시트 자체가 발견된지 얼마 되지 않았고 국부 시트와 거의 같은 특성을 가지고 있는 외부 필라멘트 구조가 Leo Spur, M101 은하군 복합체 정도밖에 알려져 있지 않은 상황인데다 그마저도 자세하게 연구되지 않았기 때문에 국부 시트같은 소규모 필라멘트 구조의 자세한 생성과정과 외부 필라멘트 구조와의 상호작용, 어디까지가 국부 시트의 범위안에 들어오는지의 여부등 구체적인 성질에 대해서는 아직 확실하게 밝혀지지 않았다. 따라서 아래 문단에서는 국부 시트의 범위의 기준을 대부분의 논문에서 인용되고 있는 기준인 6-7 Mpc를 기준으로 하고 있으며 상황에 따라서 M101 은하군, M106 및 사냥개자리 II 은하군, NGC 1023 은하군 등의 애매한 지점에 위치해 있는 국부 시트 외부 은하들 역시 국부 시트의 구성원으로 포함될 수 있음을 인지하고 아래 문단을 읽기 바란다.국부 시트의 범위는 6~7 메가파섹으로 알려져 있으며 오차범위에 간신히 들어오는 M101 은하군과 M51 은하군은 국부 시트에 포함되지 않는 것으로 간주되며, 이들은 따로 국부 체적 내의 하위 필라멘트인 M101 은하군 복합체(M101 Group complex)에 속하는 것으로 알려져 있다.
국부 시트를 구성하는 부분은 아래와 같이 크게 8가지로 구분지을 수 있다.
이들 은하군에 소속되어 있거나 국부 시트 내부에 위치해 있는 은하들 중 일정량 이상의 질량을 가지고 있는 14개의 거대은하들을 따로 거인의 의회라고 부른다.
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질량 순 | |||
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센타우루스자리 A |
우리 은하 |
안드로메다 은하 |
마페이 1 | |
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보데 은하 |
조각가자리 은하 |
남쪽바람개비 은하 |
시가 은하 | |
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컴퍼스자리 은하 |
NGC 4945 |
검은 눈 은하 |
마페이 2 | |
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고양이 눈 은하 |
IC 342 | |||
| 거인의 의회에는 # 논문에서 인용된 국부 시트 은하의 태양질량 로그값이 10 이상인 은하들이 포함된다. | ||||
| 틀:항성 및 은하천문학·우주론 · 국부 시트 · 처녀자리 초은하단 |
4. 관련 문서
[1]
IC 342와의 상호작용으로 인해 지구에 가까워지고 있는 것처럼 보이는
NGC 1569가 이런 경우에 해당된다.
[2]
해당 경우를 설명하기 가장 용이한 예시가
처녀자리 은하단에 소속되어 있는
메시에 86이다. 해당 타원은하는 지구로부터의 거리가 약 5,200만 광년으로 정상적인 경우라면 거의 같은 거리에 떨어져 있는
메시에 89의 후퇴속도인 340 Km/s와 거의 동일한 후퇴속도값을 가지고 있어야 한다. 하지만, 실제로 측정된 값은 청색편이인 -244 Km/s이다. 이런 값이 나오는 까닭은 두 은하가 실제로 가까워지고 있기 때문이 아니라 두 은하 사이에
처녀자리 은하단의 중심이 위치해 있어 처녀자리 은하단의 후퇴속도보다 메시에 85가 처녀자리 은하단의 중심으로 떨어지고 있는 속도가 더 크기 때문이다.
[3]
국부 시트에 있는 은하들은
처녀자리 은하단의 중력적 인력의 결과로 185 Km/s-1의 속도로 점점 은하단에 가까워지고 있으며, 바로 근처에 있는
국부 공동으로부터 멀어지고 있다. 그외에도
센타우루스자리 은하단 근처에 있는 중심점이 기원인 인력 역시 국부 시트의 운동에 상당한 영향을 끼치고 있다.