천문학자들이 새롭게 발표한 우리 은하계에 대한 조사

우리 은하계에 대한 새로운 조사

 

12월 3일, 유럽 우주국의 가이아 임무 팀은 세 번째이자 이제까지 중 가장 정확한 별 카탈로그를 발표했습니다.

 

이번 카탈로그는 '초기 데이터 발표3' 이라고 불리며 6~20번의 광도 사이에 포함된 1,811,709,771개의 별에 대한 초정밀 좌표가 사람의 눈으로 확인 불가능한 마이크로아크세컨즈 단위의 정밀도로 포함되어 있으며, 이들 대부분의 밝기에 대한 측정도 포함하고 있습니다. 거기에 이번 조사의 발표에는 1,467,744,818개의 별들의 집합에 대한 시차(거리에 관한 단위)와 그에 따른 하늘의 움직임을 제공합니다.

 

이에 컨소시엄 회장인 앤서니 브라운은

'이번 발표는 확실히 과학 역사상 가장 큰 카탈로그 중 하나이다'라고 극찬했습니다.

 

GAIA의 빅데이터

 

유럽 우주국의 가이아 우주선은 2013년 말 발사에 이어 2014년 7월부터 L2 라그랑 지점의 태양과 반대 방향으로 지구에서 150만km 떨어진 가장 촬영하기에 좋은 지점에서 하늘을 촬영하고 있습니다. 임무를 수행하고 있는 팀은 점점 더 개선되고 있는 촬영 사진 카탈로그를 발표하고 있으며, 첫 번째 카탈로그는 2016년 9월, 그리고 2018년 4월에 발표된 것입니다. 다음 발표 시기는 2022년 초가 될 것으로 예상되고 있으며, 현재까지 3,600개 이상의 논문이 이전의 가이아 조사 결과에 기초하여 발표되었습니다.

 

가장 최근에 나온 발표에는 거의 3년간의 방대한 자료가 포함되어 있습니다. 시간의 기준이 길기 때문에 천문학자들이 별의 거리를 도출하기 위해 사용하는 시차의 추정치는 마지막 데이터의 발표보다 30% 정도 더 정확합니다. 그리고 하늘을 가로지르는 움직임들에 대한 정확도 역시 두배 이상 정확합니다. 이 데이터에는 멀리 떨어진 은하의 160만 준항성 및 가스를 빨아들이는 블랙홀에 대한 정보 역시 포함되어 있습니다. 결국 10년의 조사 결과에 따른 데이터로 모든 측정이 2배 더 정확해졌으며, 움직임의 적절한 관찰과 그 정밀도 역시 7배 높아졌습니다. 이런 도움을 주는 가이아 우주선은 2025년까지 운영될 것으로 예상되고 있습니다.

 

위성 은하계와 별의 무리들

 

천문학과 천체물리학에 관련되어 발표된 수많은 논문에서 가이아와의 컬래버레이션은 가이아에서 얻은 새로운 데이터로 우리가 무엇을 할 수 있는지에 대한 가능성을 보여줍니다.

 

예를 들면, 크고 작은 마젤란 성운 안의 수많은 별들의 색의 차이에 의해 우리는 좀 더 오래된(붉은색을 띠는) 그리고 좀 더 어린(푸른색을 띠는) 별의 집합을 알 수 있고, 그것이 우리의 가장 큰 위성 은하계를 연결하는 기체의 다리를 연결하고 있다는 것을 알 수 있습니다.

정확한 움직임의 데이터는 LMC가 정해진 질서에 의해 회전하는 동안 SMC의 많은 별들이 마젤란 성운을 향해 흘러가는 것처럼 보여줍니다. 이러한 관측은 이 위성들이 어떻게 서로 소통하고 상호작용하고 있는지에 대한 예측에 영향을 미칠 것입니다.

 

가이아의 과학자들은 은하의 중심에서 반대편에 있는 별들의 색과 그 움직임을 이용해 약 8~110억 년 전 우리 은하계와 충돌하고 병합한 동반 은하인 가이아-엔셀라두스에 속하고 있는 별들은 구별해 왔습니다.

 

Amina Helmi(네덜란드 그로닝겐 대학)는 '은하의 중심에서 65,000광년까지의 잔해를 정확하게 볼 수 있다'라고 말했습니다. 그녀의 팀은 이전의 가이아의 데이터 공개로부터 2018년 은하계 침입자가 있다는 것을 발견했습니다. 새로운 데이터를 예비 분석한 결과, 은하수의 원반은 만남 당시부터 20% 가까이 작아진 것으로 나타났습니다. 이는 은하계 합병 후 디스크의 증가의 증거를 보여주는 컴퓨터의 시뮬레이션과 일치합니다. 

 

또 다른 인상적인 결과는 태양계의 가속도에 대한 정확한 결정입니다. 태양은 초속 약 230km의 일정한 궤속을 가지고 있지만 은하의 중심 방향으로 계속 낙하하고 있어 원거리의 준항성의 인식 위치에 미세한 변화를 일으키고 있습니다. 새로운 데이터를 바탕으로, 가이아 연구팀은 은하수의 질량 분포의 현재 모델들과 일치하는 연간 7mm의 구심 가족도에 도달한다고 이야기합니다. 

 

마지막으로, 가이아 공동작업은 태양의 326광년 내에 331,312개의 별을 포함한 하위 카탈로그에 포함된 별의 수에 대한 조사는 95% 이상 완료된 것으로 추정하고 있습니다. 약간의 희미한 백색 왜성들은 여전히 연구 중에 있지만, 우리의 태양계 뒤편에는 두 개의 열린 별 성단이 있는데, 그 성단은 히아데스성단과 코마 성단입니다. 그 구성원들은 그들의 공통되고 적합한 움직임으로 쉽게 알아볼 수 있습니다. 히아데스성단에 속하는 1,000여 개의 별들은 거의 100광년 거리에 걸쳐 퍼져 있는데 이것은 하늘에서 수십 도로 펼쳐져 보이는 긴 구조물입니다.