(This artist's impression shows a computer generated model of the Milky Way and the accurate positions of the globular clusters used in this study surrounding it. Credit: ESA/Hubble, NASA, L. Calçada)
우리 은하의 무게를 추정하는 일은 생각보다 훨씬 어렵습니다. 저울에 달아서 무게를 잴 수도 없는 일이고 관측을 통해서 추정하긴 하지만, 일일이 수많은 별과 가스의 무게를 합산할수도 없기 때문입니다. 따라서 과학자들은 여러 가지 간접적인 방법을 통해서 질량을 추정해왔는데, 지금까지 태양의 5000억 배에서 3조 배까지 다양한 추정값이 있었습니다.
유럽 우주국의 가이아 (Gaia) 관측 데이터와 허블 우주 망원경의 관측 데이터를 이용해서 유럽 남방 천문대의 로라 왓킨스 Laura Watkins (European Southern Observatory, Germany)가 이끄는 연구팀은 우리 은하의 질량이 태양의 1.5조배라는 결론을 얻었습니다. 연구팀은 가이아와 허블 데이터를 통해 은하 주변을 공전하는 구상 성단의 정확한 공전 속도를 측정했습니다. 그리고 이를 통해 우리 은하의 중력과 질량을 계산했습니다. 가이아가 제공한 34개의 구상 성단에 합쳐 허블이 측정한 멀리 떨어진 12개의 구상 성단 덕분에 과학자들은 이전보다 훨씬 정확한 추정치를 얻을 수 있었습니다.
(동영상)
물론 태양의 1.5조배라고 해서 태양 같은 별이 1.5조개 있다는 이야기는 아닙니다. 질량의 80% 정도는 아직도 정체를 모르는 암흑 물질이며 나머지 20%도 다 별이 아니라 절반 정도는 성간 가스이기 때문이죠. 다만 은하계 별의 80% 정도는 태양 질량의 40% 이하인 적색왜성이기 때문에 우리 은하에는 수천억 개 이상의 별이 있는 것으로 생각됩니다. 근처에서는 안드로메다 은하를 빼고 견줄 대상을 찾기 어려운 대형 은하인 셈입니다.
하지만 우주엔 이런 은하가 은하계의 별 만큼이나 많이 존재합니다. 새삼 우주의 크기와 인류의 작은 세상을 느끼게 하는 숫자입니다.
참고
Paper: ui.adsabs.harvard.edu/#abs/2018arXiv180411348W
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