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우주 이야기 1471 - 2억 개의 별이 빛나는 안드로메다 은하 파노라마 사진



 (Compass and Scale Image of M31 PHAT+PHAST Mosaic The Andromeda galaxy, a spiral galaxy, spreads across the width. It is tilted nearly edge-on to our line of sight so that it appears as an extreme oval on its side. The borders of the galaxy are jagged because the image is a mosaic of smaller, square images. The outer edges are blue, while the inner two-thirds are yellowish with a bright, central core. Dark, dusty filamentary clouds wrap around the outer half of the galaxy’s disk. At 10 o'clock, a smaller dwarf elliptical galaxy forms a fuzzy, yellow blob. Hubble's sharp vision distinguishes about 200 million stars within the image. The background of space is black. There are what appears to be steps toward the bottom, mainly toward the middle, which indicates where no data were taken. Interesting regions include: (a) Clusters of bright blue stars embedded within the galaxy, background galaxies seen much farther away, and photo-bombing by a couple bright foreground stars that are actually inside our Milky Way; (b) NGC 206 the most conspicuous star cloud in Andromeda containing a concentration of bright blue stars; (c) A young cluster of blue newborn stars; (d) The satellite galaxy M32, that may be the residual core of a galaxy that once collided with Andromeda. The central core is a yellowish blob of unresolved stars; (e) Dark dust lanes across myriad yellow stars. Credit: ESA/Hubble Information Centre)

안드로메다 은하는 우리 은하에서 가장 가까운 대형 나선 은하로 우리 은하와 나선 은하의 구조를 연구하는데 큰 도움을 줬습니다. 우리 은하도 나선 은하이지만, 사실 그 안에 있는 우리는 전체 모습을 볼 수 없는 반면 안드로메다 은하는 지구에서 쉽게 관측이 가능하기 때문입니다. 250만 광년 정도 떨어진 안드로메다 은하는 우리 은하보다 더 큰 대형 나선 은하로 1조 개의 별을 지닌 것으로 추정됩니다.

허블 우주 망원경은 지난 수십 년 간 안드로메다 은하를 수시로 관측했습니다. 과학자들은 수많은 허블 우주 망원경 이미지를 모아 1억 개의 별을 모습을 담은 Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury (PHAST)을 만들었으며 여기에 남은 부분을 더해 Panchromatic Hubble Andromeda Treasury (PHAT) 프로그램을 진행했습니다.

PHAT는 허블 우주 망원경의 관측 필드 600개를 합친 이미지로 총 25억 화소에 달하는 거대한 디지털 사진입니다. 모두 태양보다 밝은 별들로 어둡지만 훨씬 흔한 적색왜성의 이미지는 포함하지 않고 있습니다. 그리고 1조 개에 달하는 안드로메다 은하의 별 가운데 사실 0.02%에 지나지 않습니다. 그럼에도 과학자들은 이 거대한 안드로메다 은하의 파노라마 사진에서 많은 정보를 알아냈습니다.

(Video tour of Hubble’s panoramic view of the Andromeda galaxy. Credit: HubbleWebbESA)

허블 우주 망원경의 관측 데이터를 통해 과학자들은 안드로메다 은하가 나이든 별로 구성된 중앙의 벌지 부분과 비교적 젊은 별을 많이 포함하고 있는 디스크 부분으로 나뉘어진다는 사실을 알아냈습니다. 이는 최근에 다른 은하와 충돌하면서 디스크 쪽에 많은 가스가 유입되고 새로운 별이 많이 생성된 것이 이유로 생각됩니다. 가장 가능성 높은 충돌 은하는 안드로메다의 위성 은하은 M32 은하 입니다. 이 은하는 아마도 작은 나선 은하였다가 충돌 후 나선 팔 부분을 빼앗기고 남은 가운데 벌지 부분으로 추정됩니다.

먼 미래 안드로메다 은하는 우리 은하와 충돌할 예정이기 때문에 아마도 미래에도 같은 일이 일어날 가능성이 높습니다. 그때가 되면 지구는 위에 생명체는 더 이상 남아 있지 않을 가능성이 높지만, 그럼에도 두 은하는 화려한 불꽃 쇼와 함께 충돌하면서 하나로 합체될 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2025-01-panorama-andromeda-galaxy-unveils-hundreds.html#google_vignette

Zhuo Chen et al, PHAST. The Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury. I. Ultraviolet and Optical Photometry of over 90 Million Stars in M31, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ad7e2b

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