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우주 이야기 937 - 은하 중심 막대를 바라보는 가이아 위성


(This colour chart, superimposed on an artistic representation of the galaxy, shows the distribution of 150 million stars in the Milky Way probed using data from the second release of ESA's Gaia mission in combination with infrared and optical surveys, with orange/yellow hues indicating greater density of stars. Most of these stars are red giants.While the majority of charted stars are located closer to the Sun (the larger orange/yellow blob in the lower part of the image), a large and elongated feature populated by many stars is also visible in the central region of the galaxy: this is the first geometric indication of the galactic bar. The distances to the stars shown in this chart, along with their surface temperature and extinction - a measure of how much dust there is between us and the stars - were estimated using the StarHorse computer code. Credit: Data: ESA/Gaia/DPAC, A. Khalatyan(AIP) & StarHorse team; Galaxy map: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech))


 유럽 우주국 (ESA)의 가이아 (Gaia) 관측 위성은 2022년까지 은하계와 은하계 밖 천체 수십 억개에 대한 데이터를 수집해 지구로 전송할 계획입니다. 10억 개 이상 천체의 데이터를 담은 가이아 데이터는 이미 천문학 발전에 큰 기여를 했으며 이 데이터를 분석한 연구는 아직 현재 진행형입니다. 천문학자들이 진행 중인 연구 가운데 하나는 가이아 데이터와 지상 및 우주 망원경 관측 데이터를 합쳐 은하 중심 막대 (galactic bar)의 상세한 입체 구조와 형태를 이해하는 것입니다. 


 우리 은하는 막대 나선 은하로 중심부의 가스와 별이 많은 벌지 부분이 거대한 막대 형상을 하고 있습니다. 여기에는 막대한 수의 별과 많은 양의 가스가 있는데, 지금까지 이뤄진 많은 관측에도 불구하고 그 위치, 속도, 스펙트럼이 파악된 별은 극히 일부에 불과합니다. 가이아 데이터는 은하 막대 지역에 대해서도 많은 정보를 제공했습니다. 


 천문학자 프리히드리 안데스 (Friedrich Anders)와 그의 동료들은 가이아 DR2 데이터와 여러 망원경 데이터, 그리고 StarHorse라는 컴퓨터 코드를 이용해서 역대 가장 정확한 우리 은하의 3차원 지도를 제작했습니다. 과거 가이아 스피어 (Gaia Sphere)라는 3차원 우주 지도를 6500광년에서 몇 배 확장해 은하 중심까지 넓힌 것인데, 이를 통해 은하 막대의 입체적 구조가 더 상세히 드러나고 있습니다. 


 하지만 아직 은하 중심부 전체의 입체 지도를 그리기에는 자료가 부족합니다. 연구팀은 현재 3차 가이아 데이터 및 Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment (APOGEE-2) 등 여러 관측 데이터를 기다리고 있습니다. 이 데이터가 모두 모이면 우리 은하가 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 결정적인 정보가 얻어질 것으로 기대하고 있습니다. 


 가이아는 상대적으로 대중적 인지도가 낮지만, 그 중요성은 케플러 우주 망원경이나 허블 우주 망원경에 비해서도 낮지 않을 정도로 많은 데이터를 수집하고 있습니다. 앞으로 이를 통한 새로운 연구 결과들을 기대합니다. 


 참고 


 F. Anders et al, Photo-astrometric distances, extinctions, and astrophysical parameters for Gaia DR2 stars brighter than G = 18, Astronomy & Astrophysics (2019). DOI: 10.1051/0004-6361/201935765

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