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우리 은하

last modified: 2015-04-12 17:36:26 by Contributors

Milky_Way_2005.jpg
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스피처 망원경 관측으로 추정한 우리 은하의 모습

Contents

1. 개요
2. 소개
2.1. 우리 은하의 규모
2.2. 형태
2.3. 현재의 모습
2.4. 미래의 모습
3. 대중매체의 모습


1. 개요

태양계가 있는 은하영어로는 Milky way galaxy우유길은하, The Milky way, The galaxy 등의 표현을 쓴다. '우리'가 이름(고유명사)인 줄 아는 사람도 있지만 우리 은하는 영어로 Our Galaxy, 말 그대로 우리의 은하다. 우리가 살고 있는 지구를 비롯한 태양계가 바로 이 은하에 속해 있기 때문에 그냥 '우리 은하'라고 부르게 된 것.

2. 소개

2.1. 우리 은하의 규모

우리 은하의 지름은 약 10만 광년 정도이고 중심핵의 직경은 약 1만 광년, 두께는 1만 5천 광년 정도. 나선팔 부분의 두께는 1천~2천 광년 정도의 크기를 지니는 것으로 추산된다.[1] 이 추산에 따르면 태양계는 은하 중심에서 3만 광년 떨어진, 오리온자리에 있다.

한편 우리 은하의 정확한 나이는 알 수 없지만 현재 관측된 우리 은하 내 가장 늙은 별의 나이가 132억년이다. 빅뱅 이론에 의하면 우주의 나이가 대략 137억년이므로 저 별이 처음부터 우리 은하 내부에서 생성된 것이라면 상당히 나이가 많은 은하인 것으로 추정 중.

21세기 들어 정립된 통설에 따르면 우리 은하는 안드로메다 은하, 마젤란 은하 등과 함께 국부 은하군(Local group)에 속한다. 본래 20세기 중반까지 관측 혹은 예측된 자료에 따르면 국부 은하군에서는 안드로메다 은하가 최대, 우리 은하가 둘째인 이른바 국부 은하군의 콩라인 정도로 생각되었지만, 1990년대부터 2000년까지 우리 은하를 체계적으로 관측하면서 새로운 사실들이 알려져 천문학계를 여러 번 뒤집을 만큼 극적인 변화를 가져다 주었다. 일례로 기존에는 우리 은하에 태양과 같은 항성이 약 4000억개 정도 있는 것으로 추정되었지만 이후 정밀 관측을 통해 우리 은하의 크기가 안드로메다와 동등 혹은 그 이상 수준의 거대 은하인 것으로 드러나게 되면서 항성의 수와 은하 질량 또한 기존값에서 약 50% 정도 상향되어 추산된다.

2.2. 형태

과거에는 안드로메다 은하와 모습이 완전히 닮은 정상나선은하로 간주하여, 우리 은하는 중심의 은하핵과 4개의 나선팔을 그렸다.

그런데 1990년대부터 천문학자들이 우리 은하에 막대구조가 있는 듯하다는 의견을 내놓았다. 그리고 2005년 스피처 망원경으로 관측해, 우리 은하 중심부의 막대구조를 공식 확인했다. 그리고 우리 은하의 팔도 막대구조 끝에서 뻗어나온 2개의 나선팔이 있고, 여기서 가지치기한 2개의 나선팔이 더 있는 전형적인 막대나선은하[2] 형태임이 드러났다. 덕분에 2005년 뒤에는 우리 은하를 그릴 때 아래와 비슷하게 그린다.


주요 나선팔은 직각자자리 팔, 방패-남십자자리 팔, 궁수자리 팔, 오리온자리 팔, 페르세우스자리 팔, 백조자리 팔이 있고 그 가운데서도 2개의 주요 나선팔은 방패-센타우루스자리 팔과 페르세우스자리 팔이다.

2009년에는 우리 은하의 질량이 그 사이 알던 값보다 80% 가량 더 무겁다는 관측결과가 나왔다. 별과 같이 빛나는 물질이 적지만 암흑물질은 상대적으로 많다는 것이 드러나서다. 그 결과 우리 은하의 질량은 태양의 3조 배로 안드로메다 은하보다도 더 무거운 은하일 가능성이 나왔다.

우리 은하의 중심에는 초거대 블랙홀이 있는 것으로 알려져 있는데, 천문학계에서는 궁수자리 A*(Sagittarius A*)를 가장 유력한 후보로 지목한다. 또 2000년대에 접어들면서 중심핵 가까이에서 궁수자리 A*와 서로 공전하는 중간 크기의 블랙홀을 하나 더 확인했다. 천문학계에서는 이를 과거에 우리 은하가 다른 작은 은하를 잡아먹은 증거로 생각한다.

최근의 연구에 의하면 우리은하의 디스크면의 위아래에는 마선 거품이라는 구조가 존재하는 것으로 관측되었다. 자세한 사항은 구글에 르미 감마선 망원경을 검색해보자. 물론 영어입니다. 이과영어는 쉬우니까 사전들고 한번 도전해보자.

2.3. 현재의 모습

현재 우리 은하 둘레에는 세 자리 수 정도의 왜소 은하가 공전하리라 추정하지만, 지구에서 못 보는 곳이 많아서 실제 확인한 은하의 수는 적다. 더불어 우리 은하는 지금도 궁수자리의 왜소타원은하 같은 둘레의 작은 은하들을 다수 처묵처묵한다라 추정한다.[3] 더불어 현재 우리 은하의 위성은하인지 나그네 은하인지 논란이 있는 마젤란 은하도 우리 은하의 중력에 천천히 붕괴중이고, 앞으로 별들을 뺏기며, 끝내 정ㅋ벅ㅋ당할 가능성이 높다라 예상한다. 과연 전투종족이 사는 은하답다

2.4. 미래의 모습

이렇게 여러 작은 은하들을 흡수하면서 힘을 기른 우리 은하는 30억년 뒤에 안드로메다와 충돌하여 더 큰 은하로 재탄생한다고 한다.임진록 그 뒤 후폭풍은 2가지 예시가 있는데 그 하나는 각종 시뮬레이션 결과에 따르면 충돌로 은하가 불안정해지면서 중심부 초거대 블랙홀이 다수의 별들을 잡아먹고, 다수의 별들이 은하 밖으로 날아가며, 충돌의 압력으로 성간 물질이 압축해 폭발적으로 별이 나오는 등 안정상태로 접어들 때까지 헬게이트가 열린다고 한다. 충돌 사이에는 안드로메다와 우리 은하가 교차하여 은하수가 2개 보이는 장관을 연출할 듯하다.

milkomeda.jpg
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이렇게.

우리 은하와 안드로메다 은하가 충돌한 뒤 나타날 새로운 은하를 밀코메다(Milkomeda)라고 한다. 보면 알겠지만, 우리 은하(Milky Way)와 안드로메다 은하(Andromeda)를 더한 단어. 물론 이 단어가 쓰일 날 까지 인류가 존속한다면


우리 은하와 안드로메다 은하가 충돌하여 밀코메다가 탄생하는 모습의 시뮬레이션. 보다시피 서로 부딪히는 순간 은하의 형태 자체가 개발살난다. 왜냐하면 양 은하의 블랙홀의 중력 간섭으로 인해 별들이 튕겨 나가기 때문이다.[4]


이걸 보면 될 듯

또 다른 설은 은하 안에 있더라도 별과 별 사이의 거리는 매우 머니 태양계에는 별 일이 없을 수도 있다.[5] 또한 은하 충돌 자체가 수억 년에 걸쳐 나타나니 인간의 일생 사이에는 별 변화가 없어 보일 것이다. 2014년에 내셔널 지오그래픽 채널에서 방영되고 있는 다큐 코스모스에서도 이에 대해 안전하다고 단언했는데 당연히 우리는 안전하지 다 죽어있는데 '지식이 두려움을 정복할 때' 편에서 닐 타이슨 박사는 "항성들 간의 거리는 각각의 크기에 비해 엄청 멀기 때문에[6] 실제로 별들이 충돌하는 경우는 드물다. 그때까지 살아남은 생명이 있다 해도 안전하며, 그들은 십억 년에 걸쳐 아름다운 빛의 향연을 감상할 것이다. 5천억개의 별들이 추는 아름다운 춤이다" 라고 단언했다. 맨 마지막 문단과 동영상 닐 타이슨 박사의 개인 의견이라기 보단 저 코스모스라는 다큐 자체가 여러 천문학자들의 검수를 거쳐 방영되는 방송이기 때문에 사실상 이 쪽이 현재 천문학자들의 주류 의견이다.[7]

그리고 위에서 서술했듯 우리 은하는 지금도 여러 왜소 은하와 충돌하고 있는 중으로, 그 중 큰개자리 왜소은하와 궁수자리 왜소은하가 지금 이 시간에도 우리 은하와 충돌해서 흡수되고 있는 중이다. 안드로메다처럼 거대한 은하에 비할 바는 아니지만 이 두 개의 위성 은하가 충돌하고 있는 중인데도 지구에서는 이에 대해 아무런 느낌이 없다. 마찬가지로 우리 은하 중심부에는 Inner Ring이라고 해서 이전 우리 은하가 충돌해 잡아먹은 수많은 외계은하들의 시체 찌꺼기들이 남아있는데 그 정도로 많은 은하를 잡아먹었고 계속 잡아먹고 있음에도 불구하고 지구는 약 40억년전 화성만한 행성과 한번 부딪쳐서 이 만들어졌던 자이언트 임펙트[8]를 제외하곤 지금까지 전부 돌덩어리 수준의 소혜성들만 몇번 떨어지고 말았다. 물론 그 돌덩어리 수준의 혜성에 공룡 등이 훅 가긴 했지만... 안드로메다는 둘째치고 지금 당장 은하 외곽에서 실시간 흡수 중인 궁수자리 왜소은하 조차도 지구에서 7만 광년은 떨어져 있기 때문에, 만약 정말 재수가 오지게 없어서 천문학적인 확률을 뚫고 지구를 작살내겠어! 하고 이쪽으로 파편이 출동하여 역시 천문학적인 확률을 뚫고 그 사이에 위치한 수십, 수백억개의 행성-항성들간의 인력, 충돌 등에 아무런 제지도 받지 않은채 수백만년을 이동하여 또 천문학적인 확률을 뚫고 카이퍼 벨트, 목성-토성 인력 모두 뻐큐머겅 하고 돌파해 공전하는 지구랑 딱 일직선으로 마주치게 된다 하더라도 빛의 속도보다 빠를 순 없을테니 최소 몇십, 몇백만년은 걸릴 것이다.

인류의 입장에서는 그 때까지 인류가 남을 지도 의문이고 설령 있더라도 이런 일 따위에는 아무런 영향도 안 받거나 이 과정 자체를 원천봉쇄할 만큼 발전할 공산이 크다. 아니면 황제가 출현....할지도?

3. 대중매체의 모습

픽션에서는 자주 박살나는 불쌍한 은하이기도 하다. 우주 단위로 논다는 픽션의 활동한계선이란 인식이 팽배한 실정인데, 단도직입적으로 절대 그렇지 않다. 헤일로 시리즈에선 은하 외부 배경도 있고, 7개의 훌라후프로 은하 전체에 펄스 타격도 했다. 더구나 우리 은하가 배경이라지만 플러드타이라니드만 해도 외은하에서 온 괴물들이지? 당장 전세계적으로 유명하고 인지도 높은 바빌론 5는 기본 배경에 외부 은하의 암시가 있고 그보다 더 유명한 안드로메다 시리즈와 스타게이트는 기본이 국부 은하군을 넘나들며, 끝판왕인 닥터후는 원론적으로 우주 전체가 배경이다. 제일 스케일이 커졌던 시즌 4때는 우리 우주를 포함한 평행우주 전체, 즉 현실 그 자체가 달렉이 만든 현실폭탄에 의해 터질 뻔하기도 했다. 또한 여기서 나오는 타임로드들은 우리 은하를 머터의 나선(Mutter's Spiral)이라고 부른다. 무엇보다 하드 SF 소설로 넘어가면 은하 단위를 넘어서 우주 전체를 무대로 이끌어나가는 작품의 수효가 손과 발을 죄다 동원해도 못 꼽을 만큼 많다. 퓨쳐라마는 단순히 코미디지만 우주 전체와 평행우주, 시간여행까지 다룬다.

사실 게임 및 영화 등의 대중매체에서 외부 우주, 그러니까 성간(Interstellar)문명을 넘어 은하 간(Intergalactic) 문명 정도로 스케일을 확장하는 때는 몹시 드물다. 대부분은 은하계 안에서 놀거나(워해머의 인류제국이나 스타워즈 세계의 공화국·제국들), 그조차 버거워 리즈시절에 한 구석을 차지하는 것으로 만족하거나(스타크래프트프로토스나 알파분면에서 활동하는 스타 트렉행성연방 등), 아주 극초기의 우주개발 단계를 다루는 정도.(마크로스 프론티어건담 시리즈 등) 만화적으로 스케일을 키운다면 겁스DC 코믹스(여기야 초우주급으로 노는 초거대 스케일이지만...)마냥 평행세계 이론 등도 빌린다.
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  • [1] 다만 2000년대 들어 한 우리 은하의 관측자료를 참고하면 기존에 알던 규모보다 더 클 수도 있다는 의견이 있다. 일례로 비록 학계의 주류 의견은 아니라하나 모노케로스 링이 우리 은하에 포함된다는 견해에 의하면 15만 광년으로 추정된다.
  • [2] 또는 빗장나선은하. 이런 은하는 중력이 나선은하보다 불안정해서 막대 모양이 나온다. 블랙홀이 2개라서일까?
  • [3] 현재 잡혀먹혀가는 은하나 이미 잡혀먹혀서 중심만 남은 찌꺼기도 있다.
  • [4] 해당 시뮬레이션에선 어느 한 쪽이 완전히 소멸하기 전까지 수 차례 충돌하고 튕겨나갔다가 다시 충돌하는 과정만 나온다.
  • [5] 하지만 지구와 소행성 충돌 떡밥도 있으니 태양계 자체가 항성에 충돌하는 막장 상황도 날 만하다. 말 그대로 태양 만한 항성이 태양계와 만나면, 태양계는 그 인력에....
  • [6] 위 동영상에선 우리 은하와 안드로메다 은하가 굉장히 빽빽하게 별이 들어찬 것 처럼 보이지만 사실 우리 은하만 해도 지름이 10만 광년이다. 지구에서 가장 가까운 항성인 알파 센타우리프록시마 센타우리가 거리로 4 광년이 넘는다. 실제 은하는 빛의 속도로 수 년동안 진공을 헤쳐가야 겨우 별 몇개 만나는 정도의 밀도이다.
  • [7] 특히 닐 타이슨 박사는 해당 파트에서 중세시대 인류가 혜성을 악마의 손길, 불길한 징조로 여기던 행위를 여기에 대입하면서 핼리혜성 관측과 혜성운동 법칙 계산으로 이를 없앴듯 지식이 이러한 미신적 두려움을 타파해야 한다고 강하게 주장했다. 즉 은하 둘의 충돌로 인한 우주적 헬게이트 오픈은 신비주의자들의 공포심을 이용한 괴담, 루머와 다를 바 없다는 것.
  • [8] 다만 이것도 정설이 아니라 달 생성 과정의 수많은 가설 중 하나에 불과하다. 아예 이런 충돌이 없었을 수도 있다.
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