우리 은하는 태양과 지구, 그리고 밤하늘에서 보이는 모든 별이 들어 있는 은하이다. 은하는 별, 가스, 먼지가 중력으로 묶여 있는 거대한 집단이다. 우리 은하에서 별이 모인 주된 원반은 지름이 약 10만 광년이며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터이다. 더 희미한 별들은 훨씬 더 멀리까지 퍼져 있다.

크기

태양은 우리 은하 안에 있어서, 누구도 은하 전체를 바깥에서 촬영할 수 없다. 천문학자들은 태양 주변 별의 지도를 만들고 그 결과를 다른 은하와 비교해 우리 은하의 모양과 크기를 알아낸다. 유럽우주국(ESA)은 은하 별의 대부분이 들어 있는 원반을 반지름 약 5만 광년, 두께 약 1,000광년밖에 되지 않는 것으로 설명한다. 따라서 원반의 지름은 약 10만 광년이 되며, NASA도 같은 값을 제시한다.

은하에는 뚜렷한 가장자리가 없는데, 별이 가장자리로 갈수록 서서히 드문드문해지기 때문이다. 2018년의 한 연구는 원반면에 있는 먼 별과 원반을 둘러싼 헤일로에 있는 별의 화학 조성을 비교했다. 그 결과 원반의 별이 중심에서 적어도 85,000광년, 아마도 10만 광년이 넘는 곳까지 퍼져 있음을 찾아냈다. 이 별들까지 포함하면 원반의 지름은 약 17만~20만 광년이다.

원반 둘레에는 오래된 별과 성단으로 이루어진 대략 둥근 헤일로가 있다. ESA에 따르면 이 헤일로는 중심에서 약 10만 광년까지 뻗어 있으며, 따라서 지름이 약 20만 광년이 된다.

크기 비교

우리 은하 원반의 지름은 평균 지구에서 태양까지의 거리의 약 60억 배이다.
원반을 지구 지름으로 줄인다면, 태양과 지구는 약 2밀리미터 떨어져 있고, 태양에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리는 약 540미터 떨어져 있을 것이다.
태양을 농구공 크기로 줄인다면, 원반의 지름은 약 1억 6000만 킬로미터가 되어, 지구에서 태양까지의 실제 거리를 조금 넘는다.
원반의 지름은 두께의 약 100배이다. 원반을 농구공 지름인 24센티미터로 줄인다면, 두께는 약 2.4밀리미터일 것이다.
가장 가까운 대형 은하이자 이 사이트에서 우리 은하보다 조금 더 큰 대상 중 하나인 안드로메다 은하의 밝은 원반은 지름이 약 14만 광년으로, 우리 은하 원반의 약 1.4배이다.

우리 은하의 구성

우리 은하는 막대 나선 은하이다. 중심에는 대부분 늙고 붉은 별 약 100억 개로 이루어진 팽대부가 있으며, 이 팽대부는 길이 약 2만 광년의 막대 모양으로 길게 늘어나 있다. 그 둘레의 원반에는 은하 별의 대부분이 나선팔을 이루며 들어 있다. 젊고 뜨거운 별과 빛나는 수소 구름의 지도는 주된 나선팔이 네 개임을 보여 준다.

정중앙에는 궁수자리 A*라는 초대질량 블랙홀이 있으며, 질량은 태양의 약 400만 배이다. NASA는 이 은하에 별이 모두 1000억~4000억 개 있는 것으로 추정한다. 은하 전체는 더 큰 암흑 물질 헤일로 안에 들어 있다. 암흑 물질은 빛을 내지 않으며, 별을 끌어당기는 힘으로만 감지된다.

은하 속 태양의 위치

태양은 우리 은하 중심에서 약 26,000광년 떨어져 있으며, 원반 가장자리까지의 대략 중간쯤이다. 태양은 지구가 태양을 도는 것처럼 은하 중심을 돈다. 한 바퀴를 도는 데 약 2억 5000만 년이 걸린다.

납작한 원반 안에서 보면, 어두운 밤에 은하의 별들이 하늘을 가로지르는 희뿌연 띠를 이룬다. 우유처럼 뽀얗게 보이는 이 띠를 은하수라고 하며, 영어로 우리 은하를 가리키는 이름 Milky Way도 여기서 나왔다. 이 띠는 은하의 모양을 알려 주는 단서이기도 하다. 우리 은하가 둥근 타원 은하라면 별들은 대신 하늘 전체에 퍼져 보일 것이다.

출처

Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA, 2019.
Guide to our galaxy. European Space Agency.
The Milky Way Galaxy. NASA Goddard Space Flight Center, Imagine the Universe, 2015.
Disk stars in the Milky Way detected beyond 25 kpc from its center. López-Corredoira et al., Astronomy & Astrophysics, 2018.
Third Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC3). de Vaucouleurs et al., Springer, 1991, via CDS VizieR.
A Sub-2% Distance to M31 from Photometrically Homogeneous Near-infrared Cepheid Period-Luminosity Relations Measured with the Hubble Space Telescope. Li et al., The Astrophysical Journal, 2021.
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Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
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