How big is 사자자리 II 왜소은하?

사자자리 II는 우리 은하 주위를 도는 작고 희미한 왜소은하로, 사자자리 방향에 있으며 지구에서 약 76만 광년 떨어져 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터이다. 사자자리 II 별빛의 절반은 지름이 약 1,100광년인 중심 영역에서 나온다. 가장 희미한 바깥쪽 별들은 약 4,100광년에 걸쳐 퍼져 있다.

크기

왜소은하에는 뚜렷한 가장자리가 없다. 별들은 중심에서 멀어질수록 드물어지므로, 천문학자들은 크기를 한 가지 이상의 방식으로 나타낸다. 그중 하나가 반광 반지름으로, 은하 빛의 절반이 그 안에서 발견되는 중심으로부터의 거리이다.

2012년에 나온 근처 왜소은하 목록은 사자자리 II의 반광 반지름을 하늘에서 2.6각분으로 제시하며, 1각분은 1도의 60분의 1이다. 사자자리 II까지의 거리 233,000파섹에서는 이 값이 176파섹이며, 1파섹은 약 3.26광년이다. 따라서 빛의 절반은 지름이 약 350파섹, 즉 1,100광년인 영역에서 나온다. 이 값에는 위아래로 약 4분의 1의 불확실성이 있다.

2007년의 한 연구는 슬론 디지털 스카이 서베이 영상에서 넓은 영역에 걸쳐 사자자리 II의 별을 세었다. 연구진은 중심에서 멀어질수록 별의 수가 줄어드는 방식을 나타내는 표준 모형을 이 자료에 맞추었다. 이 모형은 중심에서 632파섹 떨어진 곳에서 0에 이르므로, 은하의 지름은 약 1,260파섹, 즉 4,100광년이다. 사자자리 II는 거의 둥글다.

크기 비교

같은 방식, 즉 빛의 절반을 담는 반지름으로 재면 사냥개자리 I 왜소은하는 너비가 사자자리 II의 약 3배이다. 그런데도 사자자리 II가 내는 빛의 양은 사냥개자리 I 왜소은하의 약 3배이다.
우리 은하의 원반은 지름이 약 10만 광년으로, 사자자리 II 전체 너비의 약 24배이다.
우리 은하의 원반을 농구공 지름으로 줄인다면, 사자자리 II는 지름이 약 1센티미터인 작은 점으로 보일 것이며, 원반에서 약 1.8미터 떨어진 곳에 있을 것이다.
지구에서 사자자리 II까지의 거리는 우리 은하 지름의 약 7.5배이다.

암흑 물질이 붙들고 있는 은하

은하 속 별들이 얼마나 빠르게 움직이는지를 보면, 그 별들을 붙들고 있는 질량이 얼마나 되는지 알 수 있다. 2007년의 한 조사는 사자자리 II에 속한 별 171개의 속도를 측정했다. 이 별들의 속도는 은하의 평균 속도와 대체로 초속 약 6.6킬로미터씩 차이가 나며, 이 흩어진 정도는 가장자리까지 거의 같게 유지된다. 이 속도를 은하의 크기와 결합해, 2007년의 또 다른 연구는 사자자리 II가 내는 빛에 비해 질량이 태양의 약 100배임을 밝혀냈다.

그 질량의 대부분은 암흑 물질일 수밖에 없다. 암흑 물질은 빛을 내지 않으며 중력으로만 감지된다. 이처럼 멀리 떨어진 은하에서 예상되듯이, 같은 연구에서는 우리 은하의 중력이 사자자리 II의 모양을 일그러뜨리고 있다는 징후를 찾지 못했다.