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- 우주 중력을 벗어날 만큼 폭주하는 별, 초속 445 킬로미터/초
- 1/3은 은하계 외부에서 발생
- 은하의 기원 밝히는데 도움

은하수 : 591개의 새로운 ‘고속주행’ 별 발견
초고속 별의 1/3은 외계 은하에서 나온다.

은하계를 고속으로 통과 :
천문학자들이 591개의 새로운 초고속으로 달리는 별들을 발견했다.
새로 발견된 이 "폭주하는 별"중 일부는 우리 은하의 중력을 벗어날 만큼 충분히 빠르다.
그들 중 다수는 은하수의 내부 영역에서 후광으로 던져졌지만, 1/3은 은하계 외부에서 발생했다. 

▲ 천문학자들이 은하수에서 591개의 새로운 고속 별 (하늘색)을 추적했다. 대부분의 경우, 그들은 후광의 주요 은하계 밖으로 이동한다.   © Xiao Kong / NAOC)

은하수의 거의 모든 별은 중력에 의해 유지되고 은하 중심을 공전한다.
예외가 있다. 우리 은하의 중력 침하를 피할 수 있을만큼 속도가 빠른 이른바 초고속 주자이다. 천문학자들은 이미 많은 푸른 거인을 포함해 수백 개의 그러한 면도날 별을 발견했지만 이중성과 이미 폭발한 별의 잔해까지도 발견했다.

우주에서 폭주하는 별 검색

최근 알려진 초고속 주행 별의 목록이 한 번에 거의 두 배로 늘어났다.
베이징 국립 천문대에 있는 인비 리(Yinbi Li) 주변의 천문학자들이 우리 은하수에서 591개의 새로운 고속주행 별을 추적했기 때문이다. 그들은 탐색을 위해 중국의 LAMOST 망원경과 총 천만 개의 별에 대한 가이아 위성의 데이터를 평가했다.

Li는 “두 개의 거대한 데이터 세트에서 우리는 더 많은 고속 별을 찾을 수 있는 전례 없는 기회를 얻었다. 우리는 성공했다. LAMOST 망원경은 속도와 구성에 대한 추가 정보를 제공했다”고 말했다.

은하수를 통과하는 탈출 속도

그 결과, 천문학자들은 초당 445km 이상의 속도로 은하수를 달리는 591개의 별을 확인했다. 그들은 초고속 주자로 간주된다. "우리가 발견한 고속 별은 지금까지 알려진 별의 두 배에 달하며 총 수를 1천 개 이상으로 끌어 올렸다"고 Li는 말했다.

연구진은 모델 계산을 사용해 최소 43개의 별이 은하수의 중력을 벗어날 만큼 충분히 빠르다는 것을 확인했다. 덜 보수적인 모델에 따르면 Li와 그의 팀이 설명하는 것처럼 287개의 별도 필요한 탈출 속도를 가질 수 있다. 이 초고속 주자 중 일부는 은하수의 회전 방향과 반대로 역행한다.

▲ 중국 천문학자, 중국의 LAMOST 망원경과 총 천만 개의 별에 대한 가이아 위성의 데이터를 평가했다.

후광으로 달리는 별

이 별들은 어디에서 왔을까? 그리고 왜 그렇게 빨리 움직일까?
이 별들의 대부분은 은하수의 주 평면에서 움직이지 않고 오히려 그 위나 아래에서 움직인다. 그러므로 그들 대부분은 우리 은하의 구형 플라즈마 외피인 후광의 항성 집단에 속한다.

그러나 591개의 폭주하는 별의 구성으로부터 연구원들은 그들 중 약 14%만이 후광의 현장에서 발생했을 수 있다고 결론지었다. 나머지는 다른 곳에서 형성되었으며 이후에 이 바깥쪽 영역으로 던져졌다.

천문학자들은 "우리는 이 별들의 15%가 은하 중심에서, 55개는 은하의 별 원반에서 나온다는 것을 발견했다"고 말했다. 이 별들은 이중성계에 있는 초신성이나 거대한 블랙홀을 통과하는 통로에 의해 분출되었을 수 있다.

▲ 591개 중 30%는 은하계 외부에 있다.

30%는 은하계 밖에 있다.

그러나 우리 은하수에서 오지 않는 초고속 주자들도 있다.
"우리가 발견한 별의 30%는 은하계를 벗어난 기원을 가지고 있다"고 Li와 그의 팀은 보고했다. 이 별들은 은하수와 합쳐지거나 매우 가깝게 지나간 이웃 왜소 은하에서 나온다.
이 별들은 우리 은하의 궤도를 벗어나 난기류에 의해 크게 가속되었다.

"고속 별은 은하수에서 드물지만, 그들의 독특한 운동학은 중앙 블랙홀에서 먼 은하의 후광에 이르기까지 우리 은하의 여러 측면에 대한 깊은 통찰력을 제공할 수 있다"라고 Li의 동료 Youjun Lu는 말한다. 따라서 그것들을 연구하면 은하수의 역사와 발전을 밝히는 데 도움이 될 수 있다.
(The Astrophysical Journal Supplement Series, 2020; doi : 10.3847 / 1538-4365 / abc16e)
출처 : Chinese Academy of Sciences

[더사이언스플러스=문광주 기자] "No Science, No Future"

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