우주 이야기 879 - 우리 은하의 휘어진 모습을 보다.

(Artist's impression of the warped and twisted Milky Way disk. Credit: CHEN Xiaodian)

(Top: 3D distribution of the classical Cepheids in the Milky Way's warped disk. Bottom: Precession of the warp's line of nodes with Galactocentric radius. Credit: CHEN Xiaodian)

우리 은하는 거대한 나선 은하로 수천억개의 별로 구성되어 있습니다. 대부분의 경우 우리 은하의 모습은 평평한 형태의 디스크처럼 그려지지만, 실제로는 완벽한 평면상에 모든 별이 존재하는 것이 아니라 중심에서 멀어질수록 디스크의 모양이 약간 휘어진 상태로 존재한다는 증거가 발견되었습니다.

중국 국립 과학원의 국립 천문대 National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences (NAOC)의 연구팀은 우리 은하에 존재하는 1339개의 세페이드 변광성 (Cepheid)의 정확한 위치를 조사해 우리 은하의 디스크의 삼차원적 위치를 추정했습니다.

세페이드 변광성은 태양 질량의 4-20배에 질량을 지닌 변광성을 그 밝기는 태양의 10만배에 달하기도 합니다. 세페이드 변광성의 밝기 변화 주기와 질량/밝기는 밀접한 연관성이 있어 주기와 밝기를 관측하면 정확한 거리를 계산할 수 있습니다. 이번 연구에서는 1339개의 세페이드 변광성의 거리 뿐 아니라 3차원적인 위치까지 같이 계산했습니다. 이번 관측에서는 거리 오차가 3-5%정도 범위 내로 매우 정확하게 측정되었습니다.

그 결과 우리 은하의 나선 팔은 일반적인 생각처럼 완전 평면이 아니라 약간 휘어 있는 (warped) 형태라는 점이 확인되었습니다. 이는 암흑 물질의 분포 및 은하의 회전, 그리고 주변 전체의 중력이 작용한 결과로 보이지만 더 상세한 연구가 필요할 것입니다.

아무튼 상식을 뒤집는 재미있는 결과 같습니다.

참고

An intuitive 3D map of the Galactic warp's precession traced by classical Cepheids, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-018-0686-7 , https://www.nature.com/articles/s41550-018-0686-7

https://phys.org/news/2019-02-milky-warped.html#jCp

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