우주이야기 256 - 우리 은하계에서 가장 멀리 떨어진 별 발견

 우리 은하계는 별이 모여있는 공간을 기준으로 보면 약 10 만 광년의 지름을 가지고 있는 거대한 소용돌이라고 할 수 있습니다. 그리고 그 주변으로는 가스와 눈에는 보이지 않지만 중력으로 그 존재를 증명하는 거대한 암흑물질들이 존재합니다. 태양은 우리 은하계의 중심에서 약 25000 - 28000 광년 정도 떨어져 있습니다. 

 따라서 우리 은하계에서 우리에게 가장 먼 별은 대략 75000 광년 정도 떨어졌 있을 것으로 생각할 수 있습니다. 다만 거대한 은하 중심부에 가려 보이지 않는 부분도 있고 그쪽 방향이 아니더라도 이 정도 떨어진 위치에 있는 희미한 별들을 관측하기 어렵기 때문에 우리 은하 저편 끝에 있는 별을 직접 관측하는 일은 매우 어려운 일이었습니다.

 최근 존 보챈스키 교수 (John Bochanski, a visiting assistant professor at Haverford College) 와 그의 동료 천문학자들은 지금까지 발견된 것 가운데 가장 멀리 떨어진 별의 후보들을 발견했습니다. 이 별들은 우리 은하를 둘러쌓고 있는 부분인 은하 헤일로 (Halo) 를 탐사하던 과정에서 발견된 것으로 모두 생명의 마지막 순간에 거대해진 적색 거성들입니다. 

 두개의 별이 그 후보로 하나는 ULAS J0744+25 이라고 명명되었으며 지구에서 약 750,000 광년 떨어져 있습니다. 두번째는  ULAS J0015+01 로 지구에서 무려 90만 광년 떨어진 별입니다. 후자의 경우에는 사실 우리 은하의 위성은하인 대마젤란 은하 (Large Magellanic Cloud) 보다 5 배나 멀리 떨이진 별입니다. 이 정도 거리에서 별 한개를 확인하는 것도 쉽지 않은 일이라고 하겠습니다. 현재까지 우리 은하의 헤일로에서 구상 성단을 확인한 경우는 있지만 이 정도 거리에서 별 한개를 확인한 것은 처음이라고 하네요. 

(저 멀리 적색 거성에서 본 우리 은하의 모습. 이 별은 사실 우리 은하계에서 별이 거의 없는 주위 공간인 은하 헤일로 저 멀리에 있기 때문에 우리 은하의 모습이 작게 보일 수 있다는 것을 강조한 것 This simulated image demonstrates how small the Milky Way would look from the location of ULAS J0744+25, nearly 775,000 light years away.  This star, along with ULAS J0015+01, are the most distant stars ever associated with our Galaxy, and are about five times further away than the Large Magellanic Cloud, one of the Milky Way's closest galactic neighbors.  Credits: Visualization Software:  Uniview by SCISS Data: SOHO (ESA & NASA), John Bochanski (Haverford College) and Jackie Faherty (American Museum of Natural History and Carnegie Institute's Department of Terrestrial Magnetism) ) 

 사실 이 정도 거리면 우리 은하와 안드로메다 은하 사이 거리의 1/3 에 달하기 때문에 과연 이 별이 진짜 우리 은하에 속한 별인가 하는 의문이 제기될 수 밖에 없습니다. 그냥 은하사이 공간에 위치한 별이 아닐까 하는 의문이죠. 또 멀리 떨어진 만큼 거리 측정 자체도 어려울 수 밖에 없습니다. 

 연구팀은 UKIRT Infrared Deep Sky Survey 와 Sloan Digital Sky Survey 데이터를 바탕으로 얻은 자료로 MMT 관측소의 6.5 미터 구경 망원경을 통해서 이 별을 찾아냈습니다. 그리고 여러차례 다른 방법으로 검토를 통해서 이 결과를 "Astrophysical Journal Letters" 에 발표했습니다. 

 향후 이 결과를 검증하기 위한 지속적인 연구가 있어야 겠지만 만약 이런 별들이 계속해서 발견되고 그 연속성이 확인된다면 우리가 이전에 몰랐던 확장 항성 헤일로 (extended stellar halo) 같은 구조가 존재할 수도 있습니다. 그리고 어쩌면 오래전 우리 은하에 흡수된 왜소 은하의 흔적일지도 모른다고 연구팀은 생각하고 있습니다. 

 아무튼 이 정도 거리에 별이 존재한다면 우리 은하를 관측하기에는 매우 적당한 위치일 것 같다는 생각이 드네요. 그리고 여기까지 우리 은하라면 우리 상상 이상으로 은하가 큰 것일지도 모르겠습니다. 

 참고 

  

http://phys.org/news/2014-07-team-stars-distant-milky.html

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/the-most-distant-milky-way-stars-070920142/

http://iopscience.iop.org/2041-8205/790/1/L5/