How big is 큰개자리 왜소은하?

큰개자리 왜소은하는 큰개자리 방향에 있는, 별이 빽빽하게 모여 있는 영역으로, 태양에서 약 23,000광년 떨어져 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터이다. 천문학자들은 2003년에 이를 우리 은하에 찢기고 있는 작은 은하라고 발표했지만, 이후 연구들은 이것이 우리 은하 자체의 원반에 속한 부분임을 시사한다. 위에 표시된 크기인 1제타미터, 즉 약 106,000광년은 이 천체를 측정한 값이 아니다. 측정된 별 무리의 깊이는 약 14,000광년이다.

크기

천문학자들이 큰개자리 과밀 영역이라고도 부르는 이 천체에는 뚜렷한 경계가 없다. 이곳은 우리 은하 원반 반대편의 대응하는 하늘 영역보다 별이 더 빽빽하게 모인 영역이다. 중심부에는 별의 수가 그 대응 영역의 최대 8배이다.

이를 발견한 연구진은 적색 거성을 이용해 이 영역의 모양을 측정했다. 별의 밀집도가 중심의 절반 이상인 영역을 측정한 것이다. 이 기준으로는 우리 은하 원반과 직각 방향으로 두께가 약 5,200광년이고, 지구에서 바라보는 시선 방향으로 깊이가 약 14,000광년이다.

2007년의 한 조사는 하늘에서 이 영역이 우리 은하 원반을 따라 길게 뻗어 있으며, 길이가 높이의 최소 5배임을 밝혀냈다. 이 은하는 조사한 영역의 가장자리를 넘어서도 이어져 있어서, 하늘에서 27도가 넘게, 거리로는 약 11,000광년이 넘게 걸쳐 있다.

크기 비교

측정된 가장 긴 치수인 약 14,000광년은 지름이 약 10만 광년인 우리 은하 원반 지름의 약 7분의 1이다.
온전한 나선 은하인 삼각형자리 은하는 지름이 약 6만 광년으로, 이 과밀 영역의 4배가 넘는다.
하늘에서 이 과밀 영역은 약 100제곱도를 덮고 있으며, 이는 보름 때의 달 면적의 약 460배이다.
우리 은하의 원반을 농구공 지름으로 줄인다면, 이 과밀 영역은 길이가 약 3센티미터인 얼룩이 될 것이다. 이 얼룩은 원반 중심에서 약 10센티미터, 원반 속 태양의 위치에서 5.5센티미터 떨어져 있을 것이다.

발견 과정

2003년에 한 천문학자 연구진이 적외선으로 전체 하늘을 담은 지도인 2마이크로미터 전천 탐사(Two Micron All Sky Survey)를 조사했다. 적외선은 가시광선보다 우리 은하 원반 너머를 더 잘 볼 수 있게 해 준다. 연구진은 적색 거성의 한 종류인 M형 거성의 수를 세어, 우리 은하 원반 아래쪽 하늘과 위쪽 하늘을 비교했다. 가장 큰 차이를 보인 곳은 큰개자리 방향의 타원형 별 무리였다.

이 영역에는 우리 은하가 찢고 있는 작은 은하인 궁수자리 왜소은하의 중심부와 비슷한 수의 M형 거성이 있었다. 이를 근거로 연구진은 질량이 태양의 1억~10억 배라고 추정했다. 네 개의 성단이 이 영역 주위에 있으며 함께 움직인다.

연구진은 이 영역이 왜소은하의 잔해라고 제안했다. 이 영역에서 끌려 나온 별들이 우리 은하 원반의 가장자리를 둘러싸고 고리를 이루고 있음을 시사했다. 이에 따라 이 영역은 당시 알려진 가장 가까운 은하가 되었으며, 궁수자리 왜소은하보다도 가까웠다.

은하인가, 우리 은하의 일부인가

중심에서 멀리 떨어진 곳에서는 우리 은하의 원반이 평평하지 않다. 원반은 휘어 있어서, 큰개자리 쪽에서는 원래의 평면 아래로 굽어 있고, 가장자리로 갈수록 두꺼워진다. 2006년의 한 연구는 과밀 영역이 이 아래쪽 굽음이 가장 강한 곳에 있음을 밝혀냈다. 이 연구에 따르면 이 영역의 별들은 우리 은하 바깥 원반의 별과 일치한다.

2021년의 한 연구는 가이아 우주 망원경이 측정한 별 자료를 이용해 비슷한 결론에 이르렀다. 이 연구는 과밀 영역이 삼켜진 은하보다는 우리 은하 원반의 뒤틀림에서 더 많이 비롯된 것임을 밝혀냈다. 2026년 현재 이것이 은하이기는 한지조차 논란이 되고 있다.