NGC 4993은 전자기/중력 복사가 모두 감지된 최초의 천문학적 사건 GW170817이 일어난 장소이다. 이 사건은 두 중성자별이 충돌하여 발생한 것으로 사이언스 지는 이 발견에 2017년 Breakthrough of the Year 상을 수여했다.[9][10] GW170817에서 중력파 사건과 함께 감마선 폭발이 관측되어 중성자별 쌍성이 충돌하여 짧은 감마선 폭발을 일으킨다는 가설이 직접적으로 검증되었다.[11]
물리적 특징
NGC 4993은 항성들이 동심원 모양의 껍질 구조들을 형성하고 있고, 먼지로 된 거대한 띠가 은하핵을 둘러싸고 있는데 이 띠는 's'자 모양으로 뻗어 있으며 그 크기는 대략 수 킬로파섹 정도이다. 이 먼지 띠는 지름이 330 ly (0.1 kpc) 정도인 작은 먼지 원반 하나와 연결되어 있는 것으로 보인다.[12] NGC 4993의 이 특징들은 가스가 풍부했던 후기형 은하와의 병합(약 4억 년 전 발생) 때문에 생겨난 것으로 보인다.[13][14] 그러나 Palmese 연구진은 NGC 4993에 병합된 은하에 가스가 결핍되어 있었다고 추정했다.[15]
암흑 물질
NGC 4993에는 암흑물질 헤일로가 있으며 예상 질량은 1.939×1012M☉이다.[14]
NGC 4993의 광도를 통해 이 은하를 둘러싼 구상성단 계는 중원소가 부족한 구상성단들이 대다수를 차지함을 알 수 있다.[16]
초대질량 블랙홀
NGC 4993에는 초대질량 블랙홀이 하나 있으며 이 블랙홀의 예상 질량은 태양질량의 약 8000만 ~ 1억 배로 보인다.(8×107M☉)[17]
은하핵 활동
중심핵에서 검출되는 미약한 O III, NII, SII 방출선들의 존재와, 상대적으로 높은 비율의 [NII]λ6583/Hα로 볼 때 NGC 4993은 낮은 광도의 AGN(LLAGN)으로 추정된다.[17] 이 활동은 후기형 은하가 NGC 4993에 병합되면서 발동된 것 같다.[14]
2017년 8월 GRB 170817A로 명명된 짧은 감마선 폭발의 원인은 중성자별 두 개가 서로 충돌하여 발생한 것이라는 추측이 떠돌았다.[18][19] 2017년 10월 16일 LIGO와 Virgo 공동연구진은 GW170817로 명명된 중력파 사건을 포착했다고 발표했다. 이 중력파 신호는 감마선 폭발이 생기기 2 초 전에 중성자별 2 개가 합쳐졌을 것이라는 예측과 부합했다. 약 100 초 동안 지속된 이 중력파 신호는 중성자별이 병합되어 생겨난 중력파로서는 최초의 발견 사례였다.[1][20][21][22][23]
앞의 중력파와 감마선 신호 사건으로부터 11 시간 후 순간적 천문 사건 AT 2017gfo (또는 SSS 17a)가 포착되어 병합 사건의 위치를 특정할 수 있었다. 이 광학상 방출은 킬로노바가 원인이었던 것 같다. AT 2017gfo의 발견은 중력파원에 대한 전자기적 대응물을 최초로 관측한 것이자 그 발생 장소를 최초로 알아낸 사건이었다는 점에 의의가 있다.[20][22][23][24][25]
GRB 170817A는 NASA 페르미와 ESA의 INTEGRAL이 2017년 8월 17일에 포착한 감마선 폭발(GRB)이다.[18][26][27][28] 하늘의 넓은 영역에 대비하면 매우 좁은 곳에서 온 신호일 뿐이지만 중력파 사건 후 1.7 초만에 포착되었음을 고려하면 다른 관측 사례 두 개와 관련이 있는 것으로 받아들여진다.[24]
↑Hjorth, Jens; Levan, Andrew J.; Tanvir, Nial R.; Lyman, Joe D.; Wojtak, Radosław; Schrøder, Sophie L.; Mandel, Ilya; Gall, Christa; Bruun, Sofie H. (2017년 10월 16일). “The Distance to NGC 4993: The Host Galaxy of the Gravitational-wave Event GW170817”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 848 (2): L31. arXiv:1710.05856. Bibcode:2017ApJ...848L..31H. doi:10.3847/2041-8213/aa9110. hdl:2381/41880.
↑Blanchard, P. K.; Berger, E.; Fong, W.; Nicholl, M.; Leja, J.; Conroy, C.; Alexander, K. D.; Margutti, R.; Williams, P. K. G. (2017년 10월 16일). “The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/Virgo GW170817. VII. Properties of the Host Galaxy and Constraints on the Merger Timescale”. 《The Astrophysical Journal》 848 (2): L22. arXiv:1710.05458. Bibcode:2017ApJ...848L..22B. doi:10.3847/2041-8213/aa9055.
↑Im, Myungshin; Yoon, Yongmin; Lee, Seong-Kook J.; Lee, Hyung Mok; Kim, Joonho; Lee, Chung-Uk; Kim, Seung-Lee; Troja, Eleonora; Choi, Changsu (2017년 10월 26일). “Distance and Properties of NGC 4993 as the Host Galaxy of the Gravitational-wave Source GW170817”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 849 (1): L16. arXiv:1710.05861. Bibcode:2017ApJ...849L..16I. doi:10.3847/2041-8213/aa9367.
↑ 가나다Ebrová, Ivana; Bílek, Michal (2020). “NGC 4993 the shell galaxy host of GW170817: constraints on the recent galactic merger”. 《Astronomy & Astrophysics》 634: A73. arXiv:1801.01493. doi:10.1051/0004-6361/201935219.
↑Palmese, A.; Hartley, W.; Tarsitano, F.; Conselice, C.; Lahav, O.; Allam, S.; Annis, J.; Lin, H.; Soares-Santos, M. (2017년 11월 9일). “Evidence for Dynamically Driven Formation of the GW170817 Neutron Star Binary in NGC 4993”. 《The Astrophysical Journal》 (영어) 849 (2): L34. arXiv:1710.06748. Bibcode:2017ApJ...849L..34P. doi:10.3847/2041-8213/aa9660.
↑Lee, Myung Gyoon; Kang, Jisu; Im, Myungshin (2018년 5월 20일). “A Globular Cluster Luminosity Function Distance to NGC 4993 Hosting a Binary Neutron Star Merger GW170817/GRB 170817A”. 《The Astrophysical Journal Letters》 859 (1): L6. arXiv:1805.01127. Bibcode:2018ApJ...859L...6L. doi:10.3847/2041-8213/aac2e9.
↑ 가나Wu, Qingwen; Feng, Jianchao; Fan, Xuliang (2018년 3월 6일). “The Possible Submillimeter Bump and Accretion-jet in the Central Supermassive Black Hole of NGC 4993”. 《The Astrophysical Journal》 855 (1): 46. arXiv:1710.09590. Bibcode:2018ApJ...855...46W. doi:10.3847/1538-4357/aaac28.