우주 이야기 913 - 30억년 전 우리 은하에 있었던 별의 베이비 붐

(The region of the stellar formation Rho Ophiuchi observed by ESA Gaia satellite. The shining dots are stellar clusters with the massive and youngest stars of the region. The dark filaments track the gas and dust distribution, where the new stars are born. This is not a conventional photographic image but the result of the integration of all the received radiation by the satellite during the 22 months of continuous measurements through different filters on the spacecraft. Credit: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO)

(Distribution of 3 million stars used in this stdy to detect the star formation burst from 2-3 billion years ago. Gaia provided the distance for each of these objects on the gallactic disc. Below, a scheme of the spiral arms of the Milky Way. Credit: University of Barcelona)

 우리 은하는 나이든 대형 은하로 은하 크기를 고려하면 새로운 별의 생성 속도는 그렇게 빠르지 않습니다. 하지만 과거에 폭발적으로 별이 생성된 시기가 있었다는 증거가 있습니다. 바르셀로나 대학의 우주 과학 연구소 Institute of Cosmos Sciences of the University of Barcelona (ICCUB, UB-IEEC)의 과학자들은 유럽 우주국 (ESA)의 가이아 데이터를 이용해서 은하 중심부에서 30억년 전 폭발적인 수준으로 새로운 별이 생겼다는 증거를 찾아냈습니다. 당시에 갑작스럽게 생성된 별의 질량은 태양 질량의 수십 억배에 달했던 것으로 보입니다. 

 별의 베이비 붐 (stellar baby boom)이라고 할 수 있는 이런 폭발적인 별의 형성은 대개 다른 은하와의 충돌로 인해 생긴 결과물입니다. 순간적으로 성간 가스의 농도가 올라가면서 평소에는 불가능한 수많은 별이 형성되는 것이죠. 로저 모르 (Roger Mor, ICCUB researcher)를 비롯한 연구팀은 가이아 데이터 가운데 은하 중심부에 있는 별 300만개 이상의 거리와 화학적 조성 데이터를 분석해 이와 같은 결과를 얻었습니다. (사진) 

 사실 은하의 충돌은 우주에서 드문 일이 아니며 40억년 전에는 은하의 나선 팔에서 또 다른 큰 충돌이 있었던 것으로 보입니다. 이렇게 충돌이 일어나면 외부 은하의 별이 추가되는 것은 물론 우리 은하에서 수많은 별이 생성되는 베이비 붐이 나타납니다. 흥미로운 부분은 이것이 과거의 일만이 아니라는 점입니다. 앞으로 수십 억년 후에는 우리 은하와 안드로메다 은하 역시 충돌할 것이며 충돌할 규모 볼 때 유래가 없을 정도로 많은 별이 생성될 것으로 예상됩니다. 비록 누구도 그 장면을 직접 목격하지는 못하겠지만, 다른 은하 충돌 관측과 시뮬레이션을 통해 우리는 그 미래를 알 수 있습니다. 

 참고 

R. Mor et al, Gaia DR2 reveals a star formation burst in the disc 2–3 Gyr ago, Astronomy & Astrophysics (2019). DOI: 10.1051/0004-6361/201935105

https://phys.org/news/2019-05-star-formation-milky-million-years.html