우주 이야기 1270 - 우리 은하 주변 가스는 생각보다 적다

(An artist's impression of the Milky Way galaxy (center), surrounded by the dust and gas of the circumgalactic medium (blue). Credit: NASA/CXC/M.Weiss/Ohio State/A Gupta et al)

(Some of the dishes of the Deep Synoptic Array (DSA) in California. Credit: Caltech)

앞서 몇 차례 소개한 것처럼 천문학자들은 fast radio bursts (FRBs)라는 미스터리한 강력하고 짧은 폭발 현상을 관측했습니다. 천문학자들은 그 정체에 대한 연구를 하면서 동시에 이 현상을 이용해 우주의 다른 비밀들도 풀어내고 있습니다.

캘리포니아 공대의 Deep Synoptic Array (DSA)는 지난 2022년 3월에 발견한 FRB에서 중요한 사실을 발견했습니다. 이 FRB는 비교적 가까운 거리인 1억 6300만 광년 떨어진 은하에서 포착된 것으로 칼텍의 연구팀은 이 빛이 우리 은하 주변의 희박한 가스인 circumgalactic medium (CGM)을 통과하면서 산란되는 정도를 분석했습니다.

분석 결과 보통 헤일로라고 부르는 우리 은하를 둘러싼 거대한 가스와 먼지는 다 합쳐도 태양 질량의 1000억 배 이하인 것으로 나타났습니다. 이는 당초 예상보다 적은 것으로 비슷한 은하와 비교해도 60% 정도 밖에 되지 않는 것입니다.

하지만 이는 시뮬레이션 결과에서 예측한 결과와 부합되는 것이기도 합니다. 은하 주변의 가스는 거대 질량 블랙홀, 초신성 폭발 등에 위해 가스를 계속 잃고 있어 시간에 지나면 감소하게 되어 있습니다. 물론 한 번의 관측으로 모든 결론을 내릴 순 없기 때문에 과학자들은 더 많은 정보를 수집하기 위해 계속해서 연구를 진행할 것입니다.

현재 DSA의 안테나는 110개 중 63개가 작동 중으로 궁극적으로는 2000개의 안테나를 확보해 관측 능력을 비약적으로 끌어올릴 계획입니다. 앞으로 여기서 FRB 의 정확한 원인은 물론 이를 이용한 많은 연구들이 이뤄질 수 있을 것으로 기대합니다.

참고

https://newatlas.com/space/fast-radio-burst-milky-way-halo-mass/

https://arxiv.org/abs/2301.01000

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