왜소마젤란은 두 방향으로 찢기고 있는가: 새로운 관측으로 밝혀진 복합적인 움직임

일본 나고야 대학 연구진이 우리 은하의 이웃 은하인 왜소마젤란은하(SMC)에서 놀라운 사실을 발견했습니다. 바로 이 은하의 세페이드 변광성들이 두 개의 뚜렷한 축을 따라 서로 반대 방향으로 움직이고 있다는 것입니다. 지구에 더 가까이 있는 별들은 북동쪽으로 이동하는 반면, 더 멀리 있는 별들은 남서쪽으로 움직이는 경향을 보였습니다. 이는 이전에 관측된 대형 별들의 북서-남동 방향의 상반되는 움직임과 함께 나타나는 현상입니다.

 

 

 

다중 중력에 의한 왜소마젤란은하의 변형

이러한 복잡한 양방향 움직임은 왜소마젤란은하가 여러 외부 중력의 영향을 받아 변형되고 있다는 것을 시사합니다. 한 방향으로는 더 큰 이웃 은하인 대마젤란은하(LMC)의 중력에 의해, 다른 방향으로는 아직 알려지지 않은 다른 메커니즘에 의해 늘어나고 있다는 것입니다. 이 연구 결과는 저명한 학술지 '천체물리학 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters)'에 게재되었습니다.

 

 

개별 거리를 고려한 최초의 정밀 분석

이전의 왜소마젤란은하 내 별들의 움직임에 대한 연구들은 정확한 거리 측정의 부족으로 인해 모든 별들이 지구에서 20만 광년이라는 동일한 거리에 있다고 가정했습니다. 이는 과도한 단순화로 인해 오류를 야기했을 가능성이 있습니다. 하지만 이번 연구는 개별 별들의 거리를 고려하여 왜소마젤란은하 내 별들의 움직임을 분석한 최초의 연구라는 점에서 큰 의미를 가집니다.

연구진은 가이아(Gaia) 위성의 데이터를 활용하여 4,200개 이상의 세페이드 변광성을 분석했습니다. 세페이드 변광성은 주기적으로 팽창하고 수축하며 밝기가 변하는 맥동성입니다. 천문학자들은 이 별들이 한 번 밝아지고 어두워지는 데 걸리는 시간을 비교함으로써 지구로부터의 거리를 정확하게 측정할 수 있습니다. 연구진은 이러한 개별 거리를 고려하여 이전 연구들보다 훨씬 더 정확하게 별들의 움직임을 분석할 수 있었습니다.

 

 

 

왜소마젤란은하의 기묘한 움직임: 은하 간 상호작용의 복합적 영향

나고야 대학 연구팀의 이전 연구에서는 왜소마젤란은하(SMC)가 더 큰 이웃 은하인 대마젤란은하(LMC)에 의해 늘어나고 있다는 사실이 보고된 바 있습니다. 이 두 은하는 중력적으로 묶여 서로 상호작용하며, 이러한 상호작용은 각 은하의 구조와 진화에 영향을 미쳤을 가능성이 높습니다.

 

 

 

우리 은하의 영향과 과거 근접 조우의 가능성

나고야 대학 물리학과의 켄고 타치하라 박사는 "우리 은하인 은하수(Milky Way)의 중력적 영향이나 두 마젤란 은하 사이의 과거 근접 조우의 영향 또한 왜소마젤란은하의 늘어짐에 기여할 가능성이 있다"고 설명했습니다. 이는 왜소마젤란은하의 복합적인 움직임이 단순히 대마젤란은하와의 상호작용뿐만 아니라 더 넓은 우주적 환경에 의해 형성되었을 수 있음을 시사합니다.

 

 

회전하지 않는 왜소마젤란은하의 독특한 역동성

추가적으로, 이번 연구는 왜소마젤란은하가 회전하지 않는다는 기존 이론을 재확인했습니다. 이는 이 비교적 작고 불규칙한 모양의 은하가 은하수와 대마젤란은하와의 중력적 상호작용에 의해 독특한 역동성을 가지고 있음을 더욱 강력하게 시사합니다. 주 저자인 사토야 나카노 박사과정 학생은 "우리의 발견은 은하의 구조와 역동성에 대한 기존 이론에 도전한다"고 말했습니다. 그는 "왜소마젤란은하, 대마젤란은하, 그리고 은하수가 어떻게 상호작용하는지 재고해야 한다. 이러한 복잡한 관계를 이해하기 위해서는 왜소마젤란은하의 비회전적 특성을 고려한 새로운 시뮬레이션이 필요하다"고 강조했습니다.

이러한 연구 결과는 왜소마젤란은하의 복합적인 움직임이 다층적인 중력적 상호작용의 결과이며, 이는 우리 은하와 이웃 은하들 간의 관계를 이해하는 데 있어 중요한 단서를 제공합니다.