최근 발견된 초거대 구조 '라니아케아 초은하단'이란 무엇인가

by Ivanov / https://spacegid.com/superklaster-laniakeya.html

우리가 속한 우리은하는 '처녀자리 초은하단'이라는 거대한 은하의 집합체에 속하고 있으며, 처녀자리 초은하단은 '라니아케아 초은하단'이라는 보다 거대한 은하의 집합체의 일부라고 합니다.

우리가 사는 지구는 태양계에 속하며 태양계는 우리은하라는 은하에 속합니다. 우주에는 엄청난 수의 은하가 존재하며 은하의 집단을 형성합니다. 자신의 중력으로 구속된 수십 개 정도의 은하 집단을 은하군, 보다 큰 대규모 집단을 은하단이라고 합니다.
태양계가 속해 있는 우리은하도 40~50개 정도의 은하와 함께 국부은하군, 영어로는 로컬 그룹이라는 은하군에 속하고 있습니다. 국부은하군도 보다 큰 규모로 보았을 때 더욱 큰 은하 집단의 일부로, 은하군과 은하단의 집합체인 초은하단을 형성하고 있습니다.

그리고 우주는 방대한 수의 은하가 모인 '은하 필라멘트'라는 영역과 은하가 거의 존재하지 않는 '보이드'라는 영역이 복잡하게 얽힌 구조를 하고 있으며, 그 구조는 거품에 비유된다고 합니다. 거품의 표면이 은하가 밀집되어 있는 영역으로, 거품 속의 공동에 해당하는 부분이 보이드입니다. 이처럼 매우 매크로 규모로 우주를 볼 때 나타나는 거품 구조를 '우주의 대규모 구조'라고 부릅니다.

▣ 초은하단이란?
초은하단은 자신의 중력으로 구속된 은하의 집합체인 은하군이나 은하단이 한층 더 대규모로 모인 보다 거대한 은하의 집합체입니다. 초은하단은 은하군이나 은하단처럼 자신의 중력으로 묶여 있는 것은 아니다. 그 때문에 초은하단은 우주팽창과 함께 퍼지고 있습니다.
또한 초은하단은 은하군이나 은하단과 달리 명확한 정의가 존재하지 않습니다. 그 때문에 어디까지를 하나의 초은하단으로 하는지 구분하기 어려운 점이 있습니다. 실제로는 근처에 있는 은하의 집합체나 같은 중력원으로부터 당겨지는 은하의 집합체를 하나의 초은하단으로서 정리되는 경우가 많은 것 같습니다.

처녀자리 초은하단은 우리은하가 속한 국부은하군을 포함한 초은하단입니다. 국부 초은하단이라고도 불립니다. 처녀자리 초은하단은 불규칙한 형상을 하고 있는데, 직경이 최대 1억 광년 이상입니다. 100개 정도의 은하군과 은하단을 포함하고 있으며 총 질량은 태양 1000조 개분이라고 합니다.

처녀자리 초은하단의 중심 부근에는 우리은하에서 처녀자리 방향으로 약 6500만 광년 너머에 '처녀자리 은하단'이라는 약 2000개의 은하가 중력적으로 구속하고 있는 거대한 은하단이 존재합니다. 처녀자리 은하단의 중심 부근에는 'M87'이라는 거대한 타원은하가 존재합니다. 그리고 M87의 중심에는 무려 태양의 65억 배의 질량을 가진 초대질량 블랙홀이 존재하고, 이 블랙홀은 2017년 인류사상 처음으로 직접 촬영된 블랙홀로서 큰 화제를 불렀습니다.

처녀자리 초은하단을 구성하는 모든 은하는 초은하단의 중심이 아니라 초은하단 밖에 있는 특정 중력원에 끌리는 운동을 하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 처녀자리 초은하단 전체를 끌어당기는 거대한 중력원은 '그레이트 어트랙터'라고 불립니다.

▣ 진정한 초은하단 '라니아케아'
그레이트 어트랙터에 끌려가는 천체는 처녀자리 초은하단을 넘는 범위까지 분포되어 있습니다. 천문학자들이 개별 은하의 운동을 상세하게 조사한 결과, 무려 직경 5억 광년 이상, 처녀자리 초은하단의 100배 이상 광대한 영역에 걸쳐 존재하는 모든 천체가 그레이트 어트랙터에 끌리고 있었습니다. 이 2014년에 새롭게 발견된 그레이트 어트랙터에 끌려가는 모든 은하의 초거대한 집합체는 '라니아케아 초은하단'이라고 명명되었습니다.

라니아케아 초은하단은 처녀자리 초은하단을 확장한 개념이므로 당연히 처녀자리 초은하단을 내포하고 있습니다. 게다가 그레이트 어트랙터도 라니아케아 초은하단에 내포되어 있습니다. 라니아케아 초은하단에서는 직경 5억 광년을 넘는 광대한 범위에 10만 개 이상의 은하가 존재하고 있으며 총 질량은 태양의 10경 배라고 합니다.

라니아케아 초은하단의 안팎에서는 천체 운동의 방향성이 전혀 다르기 때문에, 이 라니아케아 초은하단이야말로 '진정한 초은하단'이라고 불리기도 합니다.

▣ 그레이트 어트랙터의 정체
그럼 광대한 라니아케아 초은하단에 속하는 모든 천체를 끌어들이는 거대 중력원 '그레이트 어트랙터'는 매우 거대한 질량을 가지고 있어서 초거대한 은하의 집합체라고 생각되기 때문에 충분한 밝기로 빛나고 있을 것으로 추정되는데, 지금도 그 정체를 잘 알고 있지 않습니다. 그 이유는 그레이트 어트랙터가 지구에서 보는 은하수 방향으로 존재하기 때문입니다.
은하수는 우리가 속한 우리은하의 중심 방향입니다.
우리은하는 원반 모양의 구조를 가지고 있기 때문에 별이 고밀도로 모여 밝은 은하 중심부 방향을 보면 선처럼 보입니다. 은하수의 방향에는 무수한 항성뿐만 아니라 가스나 먼지 등과 같은 성간물질도 대량으로 존재합니다. 이것들은 그 뒤에 있는 천체로부터 지구를 향해 쏟아진 빛을 흡수해 버려 관측을 곤란하게 하고 있습니다. 이 가시광으로 관측 곤란한 영역을 '은하면 흡수대'라고 부릅니다. 구체적으로는 전천 중 10~20%의 영역이 관측 곤란하여 뒤에 무엇이 있는지 모르는 알 수 없는 영역입니다.

그런 가시광으로 관측이 곤란한 영역도 적외선이나 전파를 활용하면 뒤의 천체로부터 온 정보를 얻을 수 있습니다. 최근에는 이러한 관측으로 은하면 흡수대 방향의 새로운 은하단이 발견되거나 그레이트 어트랙터의 단서가 서서히 잡히고 있습니다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 近年発見されたばかりの超巨大構造「ラニアケア超銀河団」とは何か?
https://spacegid.com/superklaster-laniakeya.html