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우주 이야기 475 - 은하계 가장자리에서 고속으로 달리는 별



(PB3877 is a hyper-velocity wide binary star zooming through the outskirts of the Milky Way galaxy. This image shows its current location as well as our Sun. Credit: THORSTEN BRAND)


 별들은 제각각의 속도로 우주를 이동하고 있습니다. 하지만 대개는 은하계의 중력에 묶여 일정한 속도로 움직입니다. 그러나 예외적일만큼 빠른 별들이 있는데, 이전에 소개드린 바 있는 HVS(Hypervelocity star)이 그것입니다. ( http://blog.naver.com/jjy0501/100210649308 참조 ) 


 HVS가 생성되는 원인에 대해서는 은하 중심 블랙홀에 의해 끌려갔다가 다시 탈출한 경우라는 가설이 유력합니다. 그 외에도 다른 블랙홀이나 혹은 쌍성계가 원인이라는 가설이 있습니다. 드물긴 하지만 이들의 속도는 너무 빨라서 은하계를 탈출할 수 있을 정도입니다. 


 그런데 독일 프리히드리 알렉산더 대학(Friedrich Alexander University)과 캘리포니아 공대의 천문학자들이 우리 은하의 가장자리에서 빠른 속도로 은하계 주변을 공전하는 고속별을 찾아냈다는 소식입니다. 이 결과가 주목을 받는 이유는 궤도를 감안했을 때 이 별의 생성 원인을 기존의 이론으로 설명할 수 없기 때문입니다. 


 PB3877라고 명명된 이 별은 Sloan Digital Sky-Survey (SDSS)를 통해 2011년 그 존재가 처음 밝혀졌고 이후 10m 구경 켁 망원경과 8.2m 구경 VLT를 통해서 관측이 이뤄졌습니다. 그 결과 태양질량의 0.5배와 0.7배 정도 되는 별로 구성된 쌍성계라는 사실이 밝혀졌습니다. 지구에서의 거리는 약 1만 8천 광년 정도입니다. 


 흥미로운 것은 별의 궤도로 은하계 중심 방향에서 나왔다고는 보기 어려운 원궤도를 그리고 있습니다.  연구팀은 이 별의 궤도를 볼 때 어쩌면 이 별이 다른 은하에서 뛰쳐나온 HVS일 가능성도 있다고 보고 있습니다. 동시에 이 별이 다시 우리 은하에서 벗어나지 않도록 잡아주는 것이 아마도 암흑 물질의 중력이라고 생각하고 있습니다. 


 아직 확실한 결론은 나지 않았지만, 어쩌면 블랙홀이나 초신성 폭발 등의 이유로 한 은하계에서 추방된 별이 다른 은하로 진입하는 경우가 종종 있었을지도 모릅니다. 물론 별의 출생지를 일일이 다 확인할 수는 없지만, 이런 경우가 종종 있었다고 생각하면 흥미로운 이야기가 아닐 수 없습니다. 


 어쩌면 우리 은하에는 다른 은하에서 기원한 별들이 가끔씩 방문했을지도 모르고 그 반대 역시 가능했을지 모릅니다. 


 참고 


Péter Németh et al. AN EXTREMELY FAST HALO HOT SUBDWARF STAR IN A WIDE BINARY SYSTEM, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/2041-8205/821/1/L13 


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