은하수는 얼마나 큽니까?
>우리는 은하수 안에 살고 있는데 그게 문제입니다.
과학자들, 즉 우리 은하가 얼마나 큰지 이해하고자 하는 사람들을 위해. 대답하기 어렵다! 예를 들어 우리는 그 안에 있기 때문에 불투명한 먼지 구름에 의해 많은 부분이 시야에서 차단됩니다. 또한, 당신이 안에 있는 물체의 범위와 모양을 파악하는 것이 어려울 수 있습니다. 집 안의 방에 있다면 집이 얼마나 큰지 어떻게 알 수 있습니까?
다행히도 자연은 단서를 제공합니다. 우리는 하늘을 가로질러 희미한 빛의 띠를 봅니다. 그리고 그것을 은하수라고 부르십시오. — 실제로는 수십억 개의 먼 별들의 결합된 빛입니다. 그것은 두꺼운 선으로, 은하계의 많은 부분이 평평하다는 것을 말해줍니다. 우리는 두꺼운 별 원반 안에 있기 때문에 그것이 하늘을 가로질러 빛의 흐름으로 투영되는 것을 봅니다.
맥과 데빈은 고등학교에 갑니다.
우리는 또한 중간에 별의 팽창을 볼 수 있습니다. 이는 실제입니다. 원반에 있는 나선팔은 탐지하기가 더 어렵지만, 무선 관측은 그것들을 명확하게 보여주고 우리는 은하의 모양과 구조를 다른 쪽에서 명확하게 매핑할 수 있게 해줍니다. 예측 가능한 방식으로 밝기를 변화시키는 별을 관찰함으로써 우리는 원반의 모양과 범위를 측정할 수 있으며, 원반이 휘어 있다는 것을 알 수 있습니다(페도라의 테두리처럼), 그리고 가로질러 무려 120,000 광년, 즉 120천조 킬로미터입니다!
우리 은하의 뒤틀림은 세페이드 별의 위치가 가장자리에서 보이는 은하의 지도에 매핑될 때 분명합니다. 플레어링(중심에서 멀어질수록 디스크가 두꺼워짐)도 분명합니다. 신용 거래: J. Skowron / OGLE / 바르샤바 대학교 천문대
우리는 또한 우리 은하와 같은 은하가 암흑 물질뿐만 아니라 거대한 후광으로 둘러싸여 있다는 것도 알고 있습니다. 후자는 우리가 알지 못하는 것으로 구성되어 있습니다. , 아마도 중력을 통해 은하계에 영향을 미치는 이국적인 형태의 아원자 입자일 것입니다. 질량 면에서 그것은 우리가 '정상' 물질이라고 부르는 것(하지만 생각해보면 거기에 더 많은 암흑 물질이 있다면 우리가 정상이라고 부르는 것이어야 함)을 훨씬 능가합니다. 아마도 5배 이상일 것입니다.
하지만 이 후광은 얼마나 큽니까? 그것은 지금까지 우리 은하에서 가장 큰 구조이며 틀림없이 은하수가 실제로 얼마나 큰지를 정의하지만, 우리의 눈에는 매우 어둡거나 보이지 않으므로 크기를 파악하는 것은 어렵습니다.
우리은하의 구조: 나선팔이 있는 납작한 원반(왼쪽은 정면, 오른쪽)은 중앙에 팽대부, 후광, 150개 이상의 구상성단이 있다. 반쯤 나온 태양의 위치가 표시됩니다. 신용 거래: 왼쪽: NASA/JPL-Caltech; 오른쪽: ESA; 레이아웃: ESA/ATG medialab
최근 천문학자 팀이 이 문제를 해결했습니다. . 그들은 은하수가 어떻게 형성되고 진화하는지에 대한 컴퓨터 모델을 사용하여 은하수와 같은 은하의 후광에 자연스러운 가장자리가 있는지 확인했습니다. 표지판을 설치하고 '여기가 은하계가 끝나는 곳입니다'라고 말할 수 있는 것입니다. 그것은 그렇게 간단하지 않습니다. 후광은 세게 멈추는 대신 점차 사라지는 경향이 있습니다. 그러나 이러한 모델과 우리 주변의 더 작은 은하에 대한 관측을 모두 사용하여 그들은 우리 은하의 후광이 중심에서 950,000광년까지 확장된다는 것을 발견했습니다. 우리 은하는 그 두 배인 190만 광년입니다.
그러나 주의 사항입니다. 이것에 대한 불확실성은 약 ±200,000광년이다. 정확하지 않습니다. 그러나 위에서 말했듯이 실제로 가장자리를 측정하는 것은 아닙니다.
이 작업을 수행하는 방식도 흥미로웠습니다. 우주 초기에 은하들은 가스 구름과 암흑 물질로 형성되었습니다. 대부분이 물건이 모두 퍼져 있었지만 밀도가 더 높은 지역 장소가 있었기 때문에 물질이 (문자 그대로) 거기로 끌릴 것입니다. 물질의 핵심이 형성되면 더 멀리 있는 물질이 들어가고 그보다 더 멀리 있는 물질이 들어가는 식입니다. 인사이드 아웃 프로세스입니다.
후광은 꽤 멀리 떨어진 물질에서 형성됩니다. 그것은 초기 은하를 향해 떨어질 것이고, 그것의 많은 부분이 다시 뒤로 물러날 것입니다. 이것은 후광에 두 종류의 가장자리를 형성합니다. 하나는 '스플래쉬백' 에지라고 하며, 후광에서 물건이 떨어졌다가 다시 빠져 나옵니다. 정지할 때까지 감속한 위치가 해당 지역을 정의합니다. 물질은 천천히 움직이기 때문에 거기에 쌓이고, 그 밖에는 밀도가 크게 떨어집니다.
또 다른 모서리는 중앙에 더 가깝고 '제2화선'이라고 합니다. 이것은 물질이 은하계 주위에 두 번 떨어졌고 약간 가라앉은 곳입니다(천문학자는 '바이러스화된' 재료 ). 이 새로운 연구에서 과학자들은 두 번째 것을 사용하여 우리은하의 크기를 알아냈습니다. 바깥쪽은 다른 은하(안드로메다처럼 250만 광년 떨어져 있음)의 후광과 겹치는 경향이 있고 또한 그들이 다음을 발견했기 때문입니다. 이 거리는 암흑 물질과 별을 모델링할 때 모두 작동합니다.
그들은 또한 우리 은하의 국부 은하군에서 왜소은하의 행동을 관찰했고 이 두 번째 화선보다 우리 은하에 더 가까운 은하가 더 멀리 있는 은하보다 다른 속도로 공간을 이동하는 경향이 있음을 발견했습니다. 그들은 이것이 우연의 일치일 수도 있지만 중력에 의해 우리 은하와 물리적인 관계가 있을 수도 있다고 말합니다. 그렇다면 이것이 한계에 대한 좋은 선택이라는 더 많은 증거입니다.
그래서 당신은 간다. 우리는 거의 2백만 광년에 걸친 훨씬 더 큰 후광을 가진 나선 은하의 디스크 중심에서 가장자리까지 약 40%의 경로로 별을 공전하는 행성에 살고 있습니다. 우리가 알고 있는 가장 큰 은하계는 아니지만 재채기할 은하계도 아닙니다.