RRFIT (Robust Rr lyrae light curve FITing) Routine

학위 논문 프로젝트의 일환으로 수 개월전에 개발했던 Light Curve Fitting Software, "RRFIT"을 학교 개인 홈페이지 (http://astro.ufl.edu/~sczoo) 를 통해 public에 오픈했다. 프로그램 전문가가 아니기 때문에 내가 개발한 소스코드가 좀 조잡하긴 하지만, 현재까지 별다른 큰 문제 없이 잘 돌아가고 있다. 앞으로도 non-linear function을 optimization 시켜주는 software를 한 두개 정도 더 올릴 계획인데, 내가 개발한 software가 나와 비슷한 연구를 수행하는 다른 천문학자들에게 조금이라도 도움을 줄 수 있으면 좋겠다.








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Star Burst Galaxy, NGC1569

1788년에 윌리엄 허셸에 의해서 처음 발견된 이 은하는, 로컬 그룹 가장자리 너머에 홀로 동떨어져 어떠한 은하 군에도 속해있지 않으면서도, 우리 은하 주변에 있는 다른 어떤 은하들보다 활발하게 별들을 만들어내고 있는 것으로 알려져 있었다. 일반적으로 은하들은 넓은 공간에 걸쳐 크고 작은 집단을 이루며 서로의 중력에 의하여 영향을 받고 있는데, 각 은하 안에서 발생하는 별탄생 원리는 이러한 은하들 사이의 중력적 상호작용과 밀접하게 관련되어 있을 것으로 여겨지고 있다. 이러한 점에서, 넓은 바다에 홀로 동떨어져 있는 외딴섬과 같은, 외톨박이 은하 NGC1569가 보여주고 있는 비정상적일 만큼 폭발적인 별탄생 현상은 외부은하와 항성을 연구하고 있는 천문학자들에게 풀리지 않은 미스테리로 남아 있었다.

그러나 작년 10월 ApJL에 발표된 한 논문이 NGC1569의 미스테리에 대하여 매우 흥미로운 해답을 제시하고 있어, 외부은하의 별종족을 연구하고 있는 박사과정 학생인 나로서는 매우 관심이 가지 않을 수가 없었다. 이 논문의 leading 저자, Aaron Grocholski라는 친구는, 2년전에 UF에서 나와 같은 연구팀에 속하여 박사학위를 받고, 지금은 STSCI (Space Telescope Science Institute)에서 포닥으로 있는데, 늘 한결같이 단정하게 깍은 머리를 하고, 수준급의 골프실력을 지니고 있는, 나긋나긋한 보이스를 소유한 친절한 미국친구다.

Aaron과 그의 동료 연구진들은 허블망원경에 달려있는 정밀한 ACS/WFC로 얻어진 NGC1569의 영상들을 분석하여 TRGB (Tip of Red Giant Branch)의 밝기를 측정하는 방법으로 NGC1569의 거리를 다시 계산하였다. TRGB를 이용한 외부은하 거리측정법은, 항성계(은하 혹은 성단)의 나이와 금속함량에 민감하게 반응하지 않기 때문에, Pulsating Variables(Cepheids or RR Lyraes)의 밝기변화의 주기를 이용하여  별의 절대밝기를 계산하는 방법 못지않게 신뢰할만한 거리측정법으로 알려져있다 (단 RGB Tip의 위치가 정확하게 정의되는 경우에 한하여...). 허블 ACS/WFC 데이터를 이용하여 새롭게 측정된 NGC1569의 거리는 3.36 Mpc(Mega Parsec). 이 거리를 광년단위로 바꿔얘기하면 11 Mly, 즉 빛의 속도로 여행하더라도, 약 1천 백만년이 걸려야 도달할 수 있는 거리이다.

이 거리는 기존에 알려져 있던 거리(~2.2 Mpc)보다 약 1.16 Mpc 먼 거리에 NGC1569를 위치 시킴으로써, 연구진으로 하여금 NGC1569가 더이상 외톨이 은하가 아닌, IC 342 은하군에 딸린 식구 중에 하나라는 결론에 도달하게 하였다. 이들의 연구 결과는 NGC1569를 IC 342 은하군안에 속하게 함으로써, NGC1569와 다른 은하들과의 중력적 상호작용이 필연적으로 발생할 수밖에 없고, 이것이 NGC1569 내부에서 발생하고 있는 폭발적인 별탄생 현상을 일으키는데 중요한 역할을 했을 것이라는 자연스러운 해석을 가능하게 하였다.

그런데 한가지 재미있는 점은, 이 논문의 원래 목적이 NGC1569의 거리측정이 아니었다는 사실이다. Aaron과 그의 연구진들은 NGC1569안에 있는 AGB(Asymtotic Giant Branch) stars - 별의 중심부에 있는 Helium마저 모두 태워서, 인간으로 따지면 거의 황혼에 도달한 - 나이든 별들의 특성을 파악할 목적으로 이 연구를 시작했다고 한다. 하지만 그들이 얻은 NGC1569의 색-등급도로부터 AGB star들을 구별해내기가 생각만큼 쉽지 않았고, 대신 그들 눈앞에 보였던것은 너무나도 예쁘게 늘어선 Red Giant Branch였다고. 원래의 연구목적을 달성하진 못했지만, 우연치않게 NGC1569가 갖고 있던 오랜 미스테리를 대신 풀어내게 되었으니 이만하면 기대이상의 성과가 아닌가 싶다.




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