(Figure 1: The position of Virgo I in the constellation of Virgo (left). The right panel shows a density map of Virgo I's member stars in a 0.1 deg x 0.1 deg area, based on the stars located inside the green zone in the color-magnitude diagram of Virgo I shown in Figure 4. The color range from blue -> white -> yellow -> red indicates increasing density. Credit: Tohoku University/National Astronomical Observation of Japan)
일본 도호쿠 대학 (Tohoku University)이 이끄는 국제 천문학자팀이 우리 은하 주변에서 가장 어두운 위성 은하를 찾아냈습니다. 우리 은하는 대형 나선 은하로 그 주변에 여러 위성 은하를 거느리고 있습니다. 이중에는 수많은 별을 거느린 대마젤란 은하 같은 위성 은하도 있지만, 사실 작고 어두운 왜소 은하들이 대부분을 차지하고 있습니다. 이 가운데 절대 등급 - 8 이하로 매우 어두운 은하는 ultra-faint dwarf galaxies로 분류하고 있습니다.
그런데 이번에 찾아낸 왜소 위성 은하는 가시광 영역에서 절대 등급 -0.8에 불과한 밝기를 지녀 아주 밝은 별 한 개 수준에 불과한 밝기를 가지고 있습니다. 사실상 암흑물질과 어두운 별로만 구성된 극도로 어두운 은하로써 이제까지는 그 존재를 증명하기도 어려웠던 은하입니다. 이런 은하가 존재한다는 사실 자체로 놀라운 일입니다.
연구팀은 8.2m 주경을 지닌 스바루 망원경을 이용해 이 은하를 관측했습니다. Hyper Suprime-Cam 이라는 특수 장비를 이용해서 처녀자리 방향에서 관측된 이 왜소 은하는 Virgo I이라고 명명되었습니다. (위의 사진)
(An animation showing locations of Milky Way Galaxy's satellite galaxies, featuring the newly discovered Virgo I. The computer graphics was created using Mitaka, a four-dimensional digital universe viewer. In the image from the Subaru Telescope, Green circles denote the member candidate stars that might belong to Virgo I. Credit: NAOJ)
(Figure 2: Satellite galaxies associated with the Milky Way Galaxy. Squares are Large and Small Magellanic Clouds and circles are dwarf spheroidal galaxies.)
현재까지 발견된 우리 은하 주변의 왜소 은하는 50개 가량 됩니다. 하지만 과학자들은 우리 은하의 헤일로와 암흑 물질에 더 많은 왜소 은하가 있을 것으로 보고 있습니다. 이 은하들은 매우 어두운 암흑 은하로 관측이 대단히 어려웠으나 이번 관측을 통해 정체를 드러내기 시작했습니다.
이론적으로 이런 어두운 은하는 수백개 이상 존재할 수 있습니다. 이들은 우리 은하의 찾지 못한 질량 중 일부를 설명할 수 있을 것입니다. 앞으로 더 어두운 은하를 찾기 위한 연구가 계속될 것입니다. 어쩌면 이 어둠 속에 우리가 찾는 암흑 물질과 은하 진화의 비밀이 담겨있을지도 모릅니다.
참고
Daisuke Homma et al. A NEW MILKY WAY SATELLITE DISCOVERED IN THE SUBARU/HYPER SUPRIME-CAM SURVEY, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/0004-637X/832/1/21
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