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- 두 개의 마젤란 성운과 은하수 사이 거대한 가스별 흐름 뻗어 있는 것은 오래전 알려져
- 이 마젤란 흐름은 우리가 생각했던 것보다 5배 우리 가까이에 있을 수 있다.
- 가스 흐름은 약 5천만 년 후에 우리 은하수에 너무 가까워져 우리 은하는 많은 양의 가스를 추출할 것

은하수: 놀랍게도 가까운 마젤란 가스별 흐름
가스와 별의 거대한 호는 예상보다 5배 더 가깝다.

충돌을 배제할 수 없다.
두 개의 마젤란 성운과 은하수 사이에 거대한 가스별 흐름이 뻗어 있다는 것은 오래전부터 알려져 왔다. 밝혀진 바와 같이 이 마젤란 흐름은 우리가 생각했던 것보다 5배 우리 가까이에 있을 수 있다. 약 5천만 년 후에 가능할 일이지만 이것은 가스와 별의 거대한 호가 미래에 은하수와 충돌할 수 있음을 의미한다. 그러나 가스는 훨씬 더 일찍 우리 은하의 후광과 상호 작용할 수 있다. 

▲ 마젤란 해류의 거대한 띠는 이전에 생각했던 것보다 우리 가까이에 있습니다. © NASA, David L. Nidever 외, NRAO / AUI / NSF, Mellinger / LAB Survey, Parkes 천문대, Westerbork 천문대, Arecibo 천문대

대마젤란운과 소마젤란운은 우리 은하의 가장 가까운 이웃이며 10억 년의 역사로 연결돼 있다. 은하수와 마젤란 성운은 모두 더 작은 왜소은하와 충돌했을 수 있다. 중력 상호 작용은 또한 이웃 사람들이 서로에게서 가스와 별을 반복적으로 "훔치는" 것을 보장했다.

나이와 기원에 관한 수수께끼

삼중 은하의 요동치던 과거 증거는 마젤란 흐름(Magellanic Current)이다.
두 개의 구름을 연결하고 우리 은하 길이의 거의 절반에 달하는 거대한 가스와 별 띠다. 그러나 이 띠가 언제 어떻게 만들어졌는지는 아직 명확하지 않다. "마젤란 흐름의 기원은 약 50년 동안 미스터리였다"고 Wisconsin-Madison 대학의 스콧 루치니(Scott Lucchini)가 말했다. 지금까지 이 가스 흐름이 얼마나 오래되었고 얼마나 멀리 떨어져 있는지도 논쟁의 대상이다.

Lucchini와 그의 팀은 이제 새로운 모델 시뮬레이션의 도움으로 답을 찾을 수 있었다.
기초로 그들은 두 개의 마젤란 성운이 따뜻하고 이온화된 가스로 이루어진 일종의 코로나로 둘러싸여 있다는 보다 최근의 데이터를 사용했다. 천문학자들은 "우리 은하의 뜨거운 주위 은하계 매질과 함께 이 코로나의 유체역학적 효과는 두 구름의 과거 움직임에 중요한 역할을 한다"고 설명했다. 

▲ 그림 3. 시뮬레이션에서 생성된 마젤란 스트림의 속성. 패널 (a) 및 (b)는 각각 천정 동일 면적 좌표로 관측 및 시뮬레이션된 스트림을 색상 스케일로 표시되는 가시선 속도로 표시하고 밝기로 표시되는 상대 가스 기둥 밀도를 보여줍니다. 패널(a)의 Hi 데이터는 GASS 조사(McClure-Griffiths et al. 2009)에서 가져온 것이며, 허블 우주 망원경(Fox et al. 2014)에서 관측한 UV 흡수선으로 시선을 표시한 점은 다음과 같이 표시. 그들의 시선 속도. 패널(c)는 마젤란 좌표(lMS 및 bMS)에서 스트림(이온화된 마젤란 코로나 및 중성 마젤란 디스크 구성요소 포함)의 총 가스 컬럼 밀도를 보여준다. 패널 (d)는 Nidever 등의 관찰 데이터와 비교하여 LMC 및 SMC의 디스크에서 발생하는 중성 가스만 보여준다. (2010) 등고선으로 표시(검정, 회색 및 흰색은 1021, 1020 및 1019 cm-2에 해당). LMC 및 SMC 항성 디스크의 중심은 흰색 원으로 표시됩니다. 패널 (e)는 등고선으로 표시된 데이터와 함께 하천을 따라 LSR(Local Standard of Rest) 속도 기울기를 보여준다(Nidever et al. 2010). 패널 (f)는 원으로 표시된 구름의 중심과 함께 스트림의 길이를 따라 가스까지의 가시 거리를 보여준다. 시뮬레이션된 스트림의 대부분은 마젤란 성운보다 훨씬 더 가깝다(~20kpc 대 ~60kpc). (출처: 관련논문 The Magellanic Stream at 20 kpc: A New Orbital History for the Magellanic Clouds)

예상보다 5배 가까이

실제로 시뮬레이션에 코로나를 추가하면 극적인 결과가 나타났다.
"구름의 전체 궤도 역사가 변경되었다"고 Lucchini는 보고했다. 이에 따르면 약 14억 년 전에 두 개의 왜소은하가 밀접하게 결합했으며, 이 기간 마젤란 가스별 흐름을 구성하는 물질의 상당 부분이 두 개의 구름 중 더 작은 부분에서 찢어졌다. 이전 모델과 달리 작은 마젤란 성운은 큰 이웃을 지나 시계 반대 방향으로 움직였다.

이것은 결과적인 가스 흐름의 정렬에 중요한 결과를 가져온다.
천문학자들은 "이전 시뮬레이션은 은하수와 구름에서 멀어지는 방향을 가리키는 가스 흐름을 보여주었다"고 썼다. "반면에 우리의 재구성은 태양으로부터 6만5000광년 이내에 우리를 향하는 흐름을 초래한다." 이것은 가스와 별의 거대한 호가 이전에 가정했던 것보다 5배 가까이 우리 가까이에 있을 수 있음을 의미한다.
작은 질량 및 밀도

마젤란 흐름이 실제로 우리에게 훨씬 더 가깝다면 이것은 여러 가지 결과를 초래할 것이다.
우선, 일부 별은 직접 볼 수 있을 만큼 충분히 밝을 수 있다. "지금까지는 그것들이 너무 희미하고 멀리 떨어져 있는 것으로 여겨졌으나 이제 우리는 현재 거의 은하수의 바깥쪽 가장자리에 있다는 것을 알 수 있다"고 Lucchini가 말했다.

다른 한편, 이것은 마젤란 가스별 흐름의 질량과 밀도에 대한 이전 추정이 아마도 틀릴 수 있음을 의미한다. 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소(Space Telescope Science Institute)의 공동 저자인 앤드류 폭스(Andrew Fox)는 "거리의 변화 때문에 일부 기능을 수정해야 한다. 이에 따르면 가스 흐름은 이전에 추정된 질량의 5분의 1에 불과하다.

은하수와의 미래 충돌

근접성은 또한 마젤란 흐름 자체에 영향을 미친다.
천문학자들은 "현재 수명이 극적으로 단축될 수 있다"고 설명한다. 이에 따르면, 가스 흐름은 약 5천만 년 후에 우리 은하수에 너무 가까워져 우리 은하는 많은 양의 가스를 추출할 것이다. Lucchini와 그의 동료들은 "접근 각도 때문에 우리 은하의 원반과 직접 충돌할 수도 있다"고 말했다. 그것은 우리 은하에서 별 형성의 새로운 부양을 촉발할 수 있다.
(The Astrophysical Journal Letters, 2021; doi: 10.3847 / 2041-8213 / ac3338)
출처: University of Wisconsin-Madison

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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