+ 우리은하, 이웃한 大마젤란서 위성은하 6개 이상 강탈 / 왜 우리은하에는 가스가 많을까?

 

 

 

우리은하, 이웃한 大마젤란서 위성은하 6개 이상 강탈

송고시간 | 2019-10-12

LMC 합병 과정서 더 작은 위성은하 중력으로 뺏어

더 작고 희미한 왜소은하를 동반한 LMC와 같은 왜소은하 시뮬레이션 결과

[UC리버사이드 이선 얀 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 우리은하 주변에는 약 50개의 작은 위성 은하가 지구의 달처럼 돌고 있는데 이 중 일부는 우리은하에 흡수되고 있는 왜소은하인 '대마젤란은하(LMC)'에서 뺏어 온 것으로 나타났다.

미국 리버사이드 캘리포니아대학(UC 리버사이드)에 따르면 이 대학 물리·천문학 부교수 로러 세일즈 박사가 이끄는 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성이 수집한 인근 은하들의 이동 자료와 첨단 유체역학 시뮬레이션을 통해 이런 결론을 얻었다고 영국왕립천문학회 월보(MNRAS) 최신호에 밝혔다.

연구팀은 가이아 위성이 관측한 은하 위치 정보와 LMC가 끌고 다니는 암흑물질 등의 속도 등을 예측해 극도로 희미한 왜소은하 4개 이상과, 전형적인 왜소은하인 용골자리(Carina)와 화로자리(Fornax) 은하 등이 과거에 LMC 주변을 돌던 LMC의 위성 은하였던 것을 밝혀냈다.

이 왜소은하들은 우리은하와 LMC의 합병이 진행되면서 중력에 붙잡혀 우리은하의 위성 은하로 끌려오게 된 것으로 나타났다.

이번 연구결과는 작고 희미한 왜소은하 주변에 더 작고 더 희미한 왜소은하가 존재한다는 우주모델을 입증하는 것으로, 희미한 은하와 더 희미한 은하 간의 관계를 처음으로 보여준 것으로 평가되고 있다.

왜소은하는 수천개에서 수십억개의 별을 가진 작은 은하로, 큰 은하의 위성 은하가 되거나 독립된 은하로 존재할 수 있다.

허블망원경이 포착한 대형 은하의 위성 은하 흡수 이미지

나선은하 M51a가 주변의 위성은하 M51b를 흡수하는 과정을 나타내는 이미지로 LMC가 우리은하에 충돌해 

합병되는 과정도 이와 비슷할 것으로 예상되고 있다. [NASA, ESA, S. 벡위드(STSci), 허블 헤리티지 팀 제공]

지구에서 약 16만3천 광년 떨어진 곳에 있는 LMC는 독립된 은하로 존재하다가 우리은하의 중력에 붙잡혀 위성 은하가 됐으며, 그 이전에는 소마젤란은하(SMC)를 비롯해 적어도 7개의 위성 은하를 갖고 있었던 것으로 추정되고 있다.

연구팀의 컴퓨터 시뮬레이션에서 LMC나 이와 비슷한 왜소은하는 수많은 더 작은 왜소은하를 위성은하로 거느리는데, 이 중 상당수는 별은 없고 암흑물질만 가진 것으로 나타났다. 특히 LMC는 지금까지 천문학자들이 추정해온 것보다 더 많은 작은 은하를 갖고 있고 상당수는 별이 없을 수도 있는 것으로 지적됐다.

논문 제1저자인 대학원생 이선 얀은 "작은 왜소은하가 많다는 것은 LMC의 암흑물질이 상당히 많다는 것을 시사하는 것으로 우리은하가 LMC를 상대로 사상 최대의 합병을 진행하고 있음을 의미하는 것"이라고 설명했다.

이번 연구결과는 LMC의 총질량과 우리은하의 형성에 중요한 의미를 갖는 것으로 연구팀은 평가했다.

세일즈 부교수는 "LMC가 최근까지도 다른 왜소은하들과 함께 있었다면 이는 우리은하의 위성 은하 구성이 10억년 전에는 지금과 상당히 달랐다는 점을 의미하며 극히 희미한 은하의 형성과 진화에 관한 이해에 영향을 주는 것"이라고 설명했다.

NASA 스피처 우주망원경이 포착한 LMC

[NASA/JPL-Caltech/STScl 제공]

<저작권자(c) 연합뉴스, eomns@yna.co.kr> 2019/10/12 11:53 송고 

https://www.yna.co.kr/view/AKR20191012031500009?section=news

 

 

 

[아하! 우주]

우주 미스터리 : 왜 우리은하에는 가스가 많을까?

입력 : 2019.10.12 10:30

 

▲ 우리은하로 가스가 유입되거나 유출되는 현상을 보여주는 개념도. 연구 팀은 

허블 망원경의 10년치 COS 데이터를 분석한 결과, 우리은하로 유입되는 가스량이

 유출되는 양보다 많음을 알아냈다. (출처:© NASA, ESA, and D. Player (STScI))

천문학자들이 우리 은하계에서 이상한 잉여 가스를 발견했다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 10일(현지시간) 보도했다.

연구팀은 미국 항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경으로 수집된 10년간의 데이터를 사용한 연구에서 우리은하를 떠나는 것보다 더 많은 양의 가스가 유입되고 있다고 결론지었다. 연구 팀은 가스의 유입과 유출에 의한 불균형의 원인을 아직 찾아내지 못했지만, 두 양 사이에 상당한 불균형이 존재한다는 사실을 확인했다.

연구원들은 허블 망원경에 부착된 COS(Cosmic Origins Spectrograph)의 데이터를 사용하여 이 같은 사실을 알아냈는데, 이 분광기는 빛을 흡수하거나 방출하는 물체를 분석하여 온도와 화학조성, 속도, 밀도 등을 결정할 수 있다.

또한 연구팀은 COS를 사용하여 은하에서 가스의 움직임을 관찰- 추적할 수 있었는데, 가스가 우리은하에서 멀어질수록 붉게 보이는 반면, 가까워질수록 푸른빛을 띠게 된다. 이는 도플러 현상에 의한 것으로, 각각 적색이동, 청색이동으로 불린다.

연구팀은 이 가스의 추적을 통해 '적색'(유출) 가스보다 '청색'(유입) 가스가 더 많음을 파악했다. 이러한 불균형의 원인이 정확히 밝혀지지는 않았지만 다음 세 가지 원인 중 하나에 의해 발생할 수 있을 것으로 생각하고 있다.

첫째, 천문학자들은 이 과도한 가스가 성간 물질에서 나올 수 있으며, 둘째 은하수가 강력한 중력을 행사하여 이웃 작은 은하계에서 가스를 끌어올 수도 있을 것으로 생각한다.

또한, 이 연구가 차가운 가스만을 대상으로 한 것이지만, 만약 더 뜨거운 가스를 대상으로 하더라도 역시 가스의 불균형을 발견할 수 있을 것으로 보고 있다.

초신성 폭발이나 항성풍이 가스를 은하 원반에서 밀어낼 때 가스가 우리은하를 떠나게 되는 반면, 외부에서 가스가 우리은하로 유입되면 새로운 별과 행성들을 형성하는 데 기여하게 된다. 따라서 가스의 유입과 유출 사이의 균형은 우리은하와 같은 은하에서 천체의 형성을 조절하는 데 중요한 기능을 한다.

독일 포츠담 대학 필립 리히터 공동저자는 성명에서 “우리은하에 대한 자세한 연구는 전 우주의 은하계를 이해하기 위한 기초를 제공하며, 우리은하가 우리가 상상했던 것보다 더 복잡하다는 것을 깨달았다”고 말했다.

 

이 연구는 '천체물리학 저널'에 발표될 예정이다.

[출처: 서울신문에서 제공하는 기사입니다.] 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com     

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20191012601001&section=&type=daily&page=