총알 은하단의 물질 (The Matter of the Bullet Cluster)

Image Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/ M. Markevitch et al.;
Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/ D.Clowe et al.
Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

총알 은하단에 무슨 일이 있는 것일까? 이 무거운 은하단 (1E 0657-558)은 중력 렌즈 왜곡 현상으로 배경의 은하들의 모습을 보여주며, 이는 그 안에 암흑 물질이 존재하고 있다는 강력한 증거가 된다. 그러나 다른 최근 분석에 따르면 — 조정된 중력 — 이라는 조금 덜 알려진 더 최근의 가설을 통해 암흑 물질 없이 설명하기도 한다. 현재는 보이지 않는 물질과 개선된 중력이라는 두 가지 과학적 가설이 관측 결과를 설명하기 위해 경쟁하고 있다. 이 논쟁은 암흑 물질의 강력한 증거가 되는 총알이 조정된 중력 이론을 공격하면서 극적으로 전개되고 있다. 가까운 미래에 총알 은하단에 대한 논쟁은 새로운 관측, 컴퓨터 시뮬레이션, 그리고 추가 분석이 계속 진행되면서 끝날 수 있을 것이다. 위의 사진은 허블/찬드라/마젤란으로 촬영해 뜨거운 가스에서 나오는 X선은 붉게, 그리고 퍼진 암흑 물질의 분포는 푸르게 표현해서 완성한 것이다.

Explanation: What’s the matter with the Bullet Cluster? This massive cluster of galaxies (1E 0657-558) creates gravitational lens distortions of background galaxies in a way that has been interpreted as strong evidence for the leading theory: that dark matter exists within. Different recent analyses, though, indicate that a less popular alternative — modifying gravity– could explain cluster dynamics without dark matter, and provide a more likely progenitor scenario as well. Currently, the two scientific hypotheses are competing to explain the observations: it’s invisible matter versus amended gravity. The duel is dramatic as a clear Bullet-proof example of dark matter would shatter the simplicity of modified gravity theories. For the near future, the battle over the Bullet cluster is likely to continue as new observations, computer simulations, and analyses are completed. The featured image is a Hubble/Chandra/Magellan composite with red depicting the X-rays emitted by hot gas, and blue depicting the suggested separated dark matter distribution.