2018년 7월 8일 일요일

우주 이야기 803 - 소시지 은하

(An impression of the encounter between the Milky Way galaxy and the smaller Sausage galaxy about 8 billion to 10 billion years ago. The record of this ancient encounter is still preserved in the velocities and chemistry of the stars. Credit: V. Belokurov (Cambridge, UK); Based on image by ESO/Juan Carlos Muñoz)

(When looking at the distribution of star velocities in the Milky Way, the stars of the Sausage galaxy form a characteristic sausage-like shape. This unique shape is caused by the strong radial motions of the stars. As the sun lies in the centre of this enormous cloud of stars, the distribution does not include the slowed-down stars currently making a U-turn back toward the galaxy's centre. Credit: V. Belokurov (Cambridge, UK) and Gaia/ESA)

 과학자들이 우리 은하 역사 초기에 충돌 흡수된 은하의 증거를 발견했습니다. 그 모양 때문에 소시지 은하 (sausage galaxy)라고 불리는 이 충돌 은하는 태양 질량의 100억 배 정도되는 그렇게 작지 않은 은하로 80-100억 년전 우리 은하와 충돌한 것으로 보입니다. 

 물론 이렇게 오래 전 우리 은하에 충돌해 사라진 은하를 다시 복원한다는 것은 매우 어려운 일입니다. 하지만 국제 천문학자 팀은 가이아(Gaia) 관측 데이터와 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 지금은 사라진 소시지 은하의 흔적을 찾아냈습니다. 가이아는 우리 은하의 상세한 3차원 데이터를 수집하고 있으며 별의 위치, 이동 속도와 방향, 스펙트럼 같은 주요 정보를 제공하고 있습니다. 

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 케임브리지 대학의 명규철 (GyuChul Myeong)을 비롯한 과학자들은 가이아 데이터를 분석해 독특한 궤도를 공전하는 별을 찾아 냈습니다. 물론 이들은 과거 소시지 은하의 흔적으로 시뮬레이션을 통해 과거 어떤 일이 일어났는지 알려주고 있습니다. 

 우리 은하를 비롯한 대형 은하는 충돌과 흡수를 통해 지금처럼 커졌습니다. 이 사실은 멀리 떨어진 초기 은하를 관측해 알아낼 수 있지만, 우리 은하의 과거는 직접 확인하기 어려웠습니다. 하지만 최근 가이아 관측 데이터가 공개되면서 과학자들은 우리 은하의 과거를 좀 더 상세하게 재구성 할 수 있게 되었습니다. 최신 관측 기술과 데이터 덕분에 우리는 우리가 사는 곳의 역사와 현재를 더 잘 이해할 수 있게 될 것입니다. 


V Belokurov et al, Co-formation of the disc and the stellar halo, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2018). DOI: 10.1093/mnras/sty982


In , the authors describe the local evidence but also outline explicitly and precisely what sort of event this was and how much debris it could contribute to the inner Milky Way halo. The researchers also analyse cosmological simulations to pin down the mass and the time of the accretion and point out that it may have produced the thick disk.

In , the authors point out that the deposits of stellar debris from this event have very similar apocenters and are naturally responsible for the stellar halo break.

In , the authors demonstrate that this merger has brought a large number of globular clusters into the Milky Way, and that these stand out clearly from the rest of the galactic population.

In , the authors point to the evidence for this merger in the distribution of actions and also highlight the existence of the large retrograde spray of debris.

In , the authors discuss in detail the retrograde debris and provide comparisons to a simple model of a massive merger.

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