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우주 이야기 544 - 은하 중심에는 젊은 별이 없다?



(An artist's illustration of the Milky Way, the galaxy we live in, with the locations of the newly discovered Cepheid stars marked by the yellow points. The previously known objects, located around the sun (marked by a red cross), are indicated by small white dots. The central green circle around the core of the galaxy marks the location of the 'Cepheid desert.' Credit: University of Tokyo)


 우리 은하 중심부에는 높은 밀도의 가스와 별이 집중되어 있습니다. 이런 특징 때문에 관측이 쉽지는 않지만, 은하와 별의 진화를 이해하기 위해서 많은 관측이 시도되었습니다. 최근 연구 결과에 의하면 은하 중심의 벌지와 그 주변에도 생각보다 젊은 별이 많다는 결과가 나왔는데, 다시 이를 뒤집는 연구 결과가 발표되었습니다. 


 도쿄 대학의 노리유키 마츠나가 교수(Prof Noriyuki Matsunaga of the University of Tokyo)가 이끄는 연구팀은 남아프리카의 대형 망원경을 이용해서 우리 은하의 세페이드 변광성의 분포를 조사했습니다. 세페이드 변광성은 1,000만년에서 3억년 사이의 젊은 별로 주기와 밝기의 상관 관계가 알려져 있어 일종의 표준 촛불로 사용됩니다. 즉 그 밝기와 변광 주기를 측정하면 거리 측정을 할 수 있습니다. 


 지구에서 26,000광년 떨어진 은하 중심부를 포함한 새로운 관측 결과는 이전에 알려지지 않았던 사실을 보여줬습니다. 즉 은하 중심부의 안쪽 디스크 (대략 중심에서 8000광년 이내)에는 세페이드 변광성이 없었던 것이었습니다. 


 연구팀의 관측이 옳다면 은하 중심부의 상당 부분에는 사실은 젊은 별이 별로 없는 것이 아닌가 하는 추론이 가능합니다. 그러면 여기에만 세페이드 변광성이 없는 이유가 쉽게 설명될 수 있으니까요. 하지만 이와 상충되는 관측 결과도 있어서 앞으로 논쟁이 예상됩니다. 


 은하 중심부에는 높은 밀도의 별이 존재할 뿐 아니라 은하의 진화에 큰 영향을 미치는 은하 중심 블랙홀이 존재합니다. 하지만 가스와 별에 가려있다보니 관측이 쉽지 않다는 문제가 있습니다. 은하 중심부의 나이를 둘러싼 논쟁 역시 이와 연관성이 있는데, 과연 누가 더 정확한 관측을 했는지를 두고 한동안 논란이 있을 것 같습니다. 


 역사적으로 보면 결국 이 문제를 종결하는 것은 더 강력한 망원경을 이용한 정밀한 관측이었습니다. 앞으로 관측을 진행하면 결국 은하 중심부의 나이 문제도 해결될 것으로 예상됩니다. 


 참고 


Noriyuki Matsunaga et al. A lack of classical Cepheids in the inner part of the Galactic disk, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2016). DOI: 10.1093/mnras/stw1548 ,http://arxiv.org/abs/1606.07943 




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