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2014년 9월 6일 토요일

우주 이야기 263 - 우리 은하계는 초은하단의 일부 ?


 
 하와이 대학의 연구자들을 포함한 천문학자팀이 미국 국립 재단의 그린 뱅크 망원경 (National Science Foundation's Green Bank Telescope (GBT)) 및 다른 망원경을 이용해서 우리 은하계가 거대한 초은하단 (supercluster) 의 일부인 것 같다는 내용의 연구 결과를 Nature 에 발표했습니다. 연구팀은 이 초거대 초은하단의 명칭을 광활한 천국을 의미하는 화와이 원주민 언어인 라니아케아 (Laniakea) 라고 명명했습니다. 



(라니아케아 초은하단을 초은하 적도면에 대해서 자른 형태로 본 것. 노란색 원안이 초은하단이며 여기에는 약 1 억 X 10 억개의 태양만큼의 질량이 존재하는 것으로 보인다고 함. A slice of the Laniakea Supercluster in the supergalactic equatorial plane -- an imaginary plane containing many of the most massive clusters in this structure. The colors represent density within this slice, with red for high densities and blue for voids -- areas with relatively little matter. Individual galaxies are shown as white dots. Velocity flow streams within the region gravitationally dominated by Laniakea are shown in white, while dark blue flow lines are away from the Laniakea local basin of attraction. The orange contour encloses the outer limits of these streams, a diameter of about 160 Mpc. This region contains the mass of about 100 million billion suns. Credit: SDvision interactive visualization software by DP at CEA/Saclay, France. ) 





 

 보통 은하들은 단독으로 존재하기 보다는 서로의 중력으로 이끌려 은하군 (Group) 을 이룹니다. 우리 은하계가 속한 국부 은하군 (Local Group) 은 수십개의 은하가 모여서 구성되어 있습니다. 이보다 더 큰 집단은 은하단 (Cluster) 로 이들은 서로의 중력으로 느슨하게 결합되어 있는 수많은 은하와 은하군으로 구성되어 있습니다. 그리고 이보다 더 거대한 구조로 초은하단 (Supercluster) 가 존재합니다. 


 지금까지 우리는 우리 은하가 속해있는 초은하단에 대해서 매우 제한적인 지식을 가지고 있었습니다. 우리가 속한 국부 은하군은 다른 100 개에 달하는 은하군들과 함께 처녀자리 초은하단 (Virgo Supercluster) 를 구성하고 있는데 대략 1억 1000 만 광년에 달하는 지름을 가지고 있습니다. 그러나 이번 연구에 의하면 이 처녀자리 초은하단 역시 라니아케아 초은하단이라는 더 거대한 초은하단의 일부일지도 모릅니다. 


라니아케아 초은하단은 약 5 억 광년에 달하는 거대한 지름과 태양 질량의 1억 X 10 억 배에 달하는 질량을 가지고 있으며 적어도 10 만개 이상의 은하를 포함하고 있는 것으로 보인다고 합니다. 이렇게 광범위한 크기를 가진 라니아케아 초은하단이지만 초은하단은 중앙에 있는 물질에 의한 중력의 영향으로 뭉쳐 있습니다. 


 GBT 및 다른 전파 망원경으로 우리가 있는 주변 우주의 은하들의 이동 속도를 계산해본 결과 이들은 우주의 팽창에 의해 서로 멀어지고 있기는 하지만 은하들을 중력의 힘으로 한쪽으로 끌어당지는 Great Attractor 의 존재가 확인되었다고 하네요. (위의 동영상 참조) 은하들은 중력에 의해 마치 강물이 흘러내리듯 우주 사이를 흐르고 있는 것 같다고 합니다. 



(다른 각도에서 본 라니아케아 초은하단   Two views of the Laniakea Supercluster. Credit: SDvision interactive visualization software by DP at CEA/Saclay, France)   


 우리 은하의 위치는 이 초은하단의 중심이 아니라 외곽 지역이라고 합니다. 즉 다른 초은하단과의 경계에 가까운 가장 자리라는 것이죠. 이 초대형 초은하단은 우주의 그물같은 구조인 cosmic web 을 이루는 단위들입니다. 마치 거품처럼 보이는 부분에는 은하들이 몰려있고 나머지 부분은 거의 텅빈 공간으로 보이드 (Void) 라고 부릅니다. 


 향히 이 연구결과는 계속해서 검증을 거치겠지만 실제로 라니아케아 초은하단이 학계에서 널리 인정될 경우 한가지 재미있는 사실이 생기게 될 것 같습니다. 인류가 지구가 우주의 중심이 아니라 태양계의 3 번째 행성에 지나지 않는다는 사실을 깨달은 이후 계속해서 인류는 태양도 흔한 별이고 은하계도 우리 은하계가 전부가 아니라는 사실을 깨달았습니다. 그리고 이제는 우리 은하단이 속한 곳 역시 초은하단의 가장 중심이 아니라 변두리라는 것인데 이렇게 생각하면 정말 인간은 우주에서 하찮은 존재인 것 같습니다. 다만 광활한 우주를 이해할 수 있는 존재인 것도 동시에 사실이지만 말이죠. 



 참고 






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