우주 이야기 540 - 은하 헤일로의 이동 속도를 밝히다.

(Our Milky Way galaxy and its small companions are surrounded by a giant halo of million-degree gas (seen in blue in this artists' rendition) that is only visible to X-ray telescopes in space. University of Michigan astronomers discovered that this massive hot halo spins in the same direction as the Milky Way disk and at a comparable speed.

Credits: NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A Gupta et al)​

 우리 은하계는 지름이 10만 광년에 달하는 거대한 천체입니다. 그리고 그 주변에는 여러 개의 위성은하를 거느린 대형 은하이기도 합니다. 다른 은하와 마찬가지로 우리 은하계 역시 은하 중심을 축으로 자전을 하고 있습니다. 여기에 따라서 은하계의 여러 별과 성운 역시 이동합니다. 그런데 그 주변은 어떨까요?

 은하 주변에는 은하 헤일로 (Halo)라는 고온의 가스가 존재합니다. 물론 실제로는 거의 진공 상태나 다를 바 없이 매우 희박한 농도의 가스지만, 그럼에도 불구하고 은하 헤일로 밖보다는 더 높은 농도의 가스가 존재하는 것이죠.

 은하 헤일로를 관측하는 일은 사실 쉽지 않습니다. 워낙 농도가 희박한 가스이기 때문에 가시 광선은 물론 적외선 파장에서도 보이지 않습니다. 하지만 다행히 헤일로 가스의 온도가 매우 높아 X선 파장에서 관측이 가능합니다.

  미시건 대학의 과학자들은 유럽 우주국의 XMM-Newton X선 관측 위성 데이터를 사용해서 이 헤일로의 속도를 구했습니다. 그 결과 우리 은하와 주변 위성 은하가 정지해있는 헤일로 속에서 움직이는 것이 아니라는 사실이 밝혀졌습니다. 사실 헤일로의 자전 속도는 은하의 디스크의 속도인 시속 72만km와 비슷한 시속 64만km에 달합니다.

 이렇게 빠른 속도로 움직인다는 것 이외에도 은하 헤일로는 여러 가지 흥미로운 특징들을 가지고 있습니다. 헤일로는 별을 만들기에는 가스의 밀도가 너무 낮지만, 그림에서처럼 아주 크게 퍼져있어 전체 질량은 상당합니다. 따라서 우주에 있는 물질의 질량 중 상당수를 차지하고 있습니다.

 사실 우주에 있는 물질 가운데 우리에게 친숙한 원자로 구성된 물질은 20% 수준입니다. 나머지 80%는 중력을 통해서만 그 존재가 입증되는 암흑물질입니다. 그런데 문제는 사실 20%에 불과한 물질 역시 모두 밝혀지지 않았다는 것입니다. 이중 상당수는 헤일로에 숨어 있습니다.

 따라서 비록 눈으로 보이지도 않고 별을 만들지도 않지만, 은하 헤일로는 우주의 진화를 이해하는데 매우 중요한 키포인트라고 할 수 있습니다. 앞으로도 헤일로에 대한 연구는 계속될 것입니다.

 참고

http://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/astronomers-discover-dizzying-spin-of-the-milky-way-galaxy-s-halo

Edmund J. Hodges-Kluck et al, THE ROTATION OF THE HOT GAS AROUND THE MILKY WAY, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/0004-637X/822/1/21                                        

  http://phys.org/news/2016-07-astronomers-dizzying-milky-galaxy-halo.html#jCp