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2016년 1월 11일 월요일

우주 이야기 421 - 은하계의 연령 지도


(This image shows the latest results as colored dots superimposed on an artist’s conception of the Milky Way. Red dots show stars that formed when the Milky Way was young and small, while blue shows stars that formed more recently, when the Milky Way was big and mature. The color scale shows how many billion years have passed since those stars formed. Credit: G. Stinson (MPIA) )

 우리 은하계는 현재 관측이 가능한 다른 은하들과 마찬가지로 처음에는 작은 크기였다가 서서히 커져서 지금같은 나선 은하로 발달한 것으로 생각되고 있습니다. 따라서 중앙부에는 나이든 별이 많고 외곽으로 갈수록 젊은 별이 비중이 높아집니다. 실제 관측에서도 이와 같은 사실이 밝혀져 있습니다. 그러나 은하계에 별이 워낙 많기 때문에 실제로 어떤 식으로 나이든 별과 젊은 별이 분포하는지 확인하는 일은 쉽지 않습니다.
 막스 플랑크 연구소의 멜리사 네스(Melissa Ness of the Max Planck Institute for Astronomy )와 그녀의 동료들은 SDSS(Sloan Digital Sky Survey) 데이터를 이용해서 5만 광년에 걸쳐 7만 개 이상의 별의 나이를 측정했습니다. 물론 이는 은하계에 있는 별 가운데 극히 일부에 지나지 않지만, 표본 추출을 통해서 조사를 한다고 보면 충분한 숫자입니다.


 그 결과는 위의 그림에서 보여진 것처럼 은하 중심부에는 나이든 별이 많고 (붉은색) 외부에는 젊은 별(파란색)이 많다는 것입니다. 파란색 부위가 펼쳐져 보이는 이유는 SDSS에서 관측된 별을 중심으로 해서 지구를 중심으로 방사상으로 퍼져있기 때문입니다.
 이 결과를 보면 예상대로 은하 중심부에서 점차 밖으로 은하계가 확장되었다는 사실을 알 수 있습니다. 이 관측은 SDSS의 장비 가운데서 특히 APOGEE(Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment)를 이용해서 이뤄졌는데, 이 장치는 한번에 300개의 별의 고해상도 스펙트럼을 분석할 수 있는 기기입니다.
 사실 은하계의 성장은 단순하지 않습니다. 밖으로 갈수록 새로운 별이 많아지긴 하겠지만, 은하 자체가 합체를 반복하면서 커지기 때문에 훨씬 복잡한 역사를 담고 있는 것이죠. 앞으로 연구를 통해서 그 역사를 더 자세히 밝힐 수 있을 것으로 보입니다.



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