(The Milky Way galaxy, perturbed by the tidal interaction with a dwarf galaxy, as predicted by N-body simulations. The locations of the observed stars above and below the disc, which are used to test the perturbation scenario, are indicated. Credit: T.Mueller/NASA/JPL-Caltech)
우리 은하에 있는 별의 대부분은 나선 팔과 중앙의 벌지 부분에 몰려 있습니다. 하지만 일부 별은 그 밖에 위치해 있습니다. 이 가운데 일부는 우리 은하에서 나간 것으로 보이지만, 더러는 외부에서 온 별일 가능성도 있습니다. 천문학자들은 이들의 화학적 조성을 분석해 은하 주변 공간인 은하 헤일로(halo)의 별의 기원과 특징을 연구하고 있습니다.
막스 플랑크 연구소의 과학자들은 Triangulum-Andromeda (Tri-And)와 A13라는 은하 디스크 평면의 반대 방향에 위치한 헤일로 별 집단을 연구했습니다. 은하 헤일로에 위치한 별이라고 해서 아무렇게나 퍼져 있는 것은 아니고 일정한 집단을 이루고 있는데, 이 두 집단은 Monoceros Ring이라고 불리는 은하 주변의 고리 모양 구조와 연관이 있습니다. 위의 모식도에서와 같이 각각 은하 디스크 평면의 아래 위에 떨어져 있는데, 거리는 1만4천 광년 정도입니다.
연구팀은 이 별의 화학적 구성이 외부 은하가 아닌 우리 은하의 별과 비슷하다고 결론을 내렸습니다. 이에 의하면 이 별들은 은하 밖으로 추방된 우리 식구인 셈입니다. 별을 은하 밖으로 끌어낸 힘이 무엇인지는 확실치 않지만, 가장 가능성이 큰 설명은 질량이 큰 다른 위성 은하의 중력입니다. 이 위성 은하가 지나가거나 혹은 흡수되는 과정에서 우리 은하의 별과 가스가 밖으로 끌려나온 것으로 보입니다.
하지만 우리 은하 주변의 구조는 밋밋한 개념도와는 달리 상당히 복잡해서 여러 가지 사연을 가진 별이 많을 것으로 예상됩니다. 우리 은하의 별은 디스크와 중심부에 몰려 있기는 하지만, 숫자로 보면 주변에 있는 별 역시 밀도가 낮을 뿐이지 상당히 숫자가 많아서 한 번에 관측이 불가능합니다. 따라서 일부는 사실 우리 은하에서 기원하지 않은 별일 가능성도 있습니다.
연구팀은 앞으로 Gaia와 4MOST를 통해서 더 많은 데이터가 얻어지면 더 상세한 분석이 가능할 것으로 기대하고 있습니다. 우리 은하 주변의 구조를 이해하는 일은 우리 은하의 과거와 미래를 이해하는 과정이기도 합니다. 앞으로 어떤 새로운 사실이 드러날 지 궁금합니다.
참고
More information: Maria Bergemann et al, Two chemically similar stellar overdensities on opposite sides of the plane of the Galactic disk, Nature (2018). DOI: 10.1038/nature25490
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