은하수

은하수는 어떤 은하인가요?

은하수는 우주에 있는 약 2조 개의 은하 가운데 하나이고, 국부 은하군의 일부인 막대나선은하예요. 고유어로는 미리내라고 불러요.

한국천문연구원(KASI)은 달이 없고 맑은 날 시골 밤하늘에 나가면 한쪽 지평선에서 다른 쪽 끝으로 하늘을 가로지르는 뿌연 빛의 띠가 보이는데, 이것이 은하수이자 우리은하의 모습이라고 설명해요. 우리은하는 약 2천억 개(최근에는 4천억 개로 추정)의 별과 그 행성, 수천 개의 성단과 성운으로 이뤄져요.

'은하수'라는 말은 하늘에 보이는 빛의 띠를 가리키기도 하고, 그 띠를 만드는 은하 전체인 우리은하를 가리키기도 해요. 위키백과는 영어에서도 'Milky Way'가 엄밀히는 빛의 띠만을 뜻하고 은하는 'Milky Way Galaxy'나 'Galaxy'로 불러야 한다는 견해가 있지만 일상에서는 두 뜻으로 함께 쓴다고 설명해요.

지구에서는 어떻게 보이나요?

지구는 은하의 나선 팔 중 하나에 있어서, 은하수가 밤하늘을 아치형으로 가로지르는 흰 빛의 흐릿한 띠로 보여요. 은하의 중심은 궁수자리 방향이고 이곳이 가장 밝게 보여요. 은하수는 표면 광도가 낮고 성간 물질 때문에 밝은 중심을 보기 어려워서 광공해가 있는 도시나 교외에서는 보기 힘들어요.

KASI는 은하수가 겨울 하늘에서 여름 하늘까지 오리온자리, 마차부자리, 페르세우스자리, 카시오페이아자리, 백조자리, 독수리자리, 궁수자리, 전갈자리로 이어진다고 설명해요. 폭은 마차부자리에서 가장 좁고 궁수자리와 전갈자리 근처에서 가장 넓어요. 사진의 은하수 가운데에 보이는 검은 영역은 은하면의 먼지가 중심에서 오는 빛을 가려서 생겨요.

은하수가 밤하늘을 거의 같은 크기의 두 반구로 나눈다는 사실은 태양계가 은하면 가까이에 있다는 뜻이에요.

크기와 나이는 얼마나 되나요?

규모를 정리하면 아래와 같아요.

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2007년 별 HE 1523-0901의 나이가 약 132억 년으로 추정되면서 은하수의 나이에 한계를 줬어요. 우리 은하의 지름을 10m로 줄이면 오르트 구름을 포함한 태양계 폭은 0.1mm 이하라고 위키백과가 비교해요.

자료마다 다른 수치

같은 대상이라도 자료와 측정 시점에 따라 숫자가 달라요.

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수치가 다른 것은 측정 방법과 시기가 다르기 때문이에요. 같은 글 안에서는 위키백과 값을 기준으로 삼았어요.

별은 어떻게 분포하나요?

원반에는 날카로운 모서리가 없고 별의 수는 중심에서 멀어질수록 조금씩 줄어요. 반경 약 40,000광년을 넘으면 별의 수가 훨씬 빠르게 줄고 그 이유는 아직 알려지지 않았어요.

은하수는 어떤 원리로 움직이나요?

은하는 어떻게 회전하나요

우리은하의 별들은 중심 둘레를 돌아요. 중심 돌출부나 바깥 가장자리에서 떨어진 일반적인 별의 속도는 210~240km/s 사이이고, 중심에서의 거리에 별로 의존하지 않아요. 그래서 별의 공전 주기는 지나는 길이의 길이에 비례해요. 이 점은 태양계 안에서 행성마다 속도가 크게 다른 것과 달라서 암흑물질이 있다는 중요한 증거가 돼요.

태양계는 은하 중심을 한 바퀴 도는 데 2억 2천 5백만~2억 5천만 년이 걸리고, 태양은 일생 동안 20~25번 돌 것으로 보여요. 공전 속도는 약 220km/s라서 1광년을 가는 데 약 1,400년이 걸려요. KASI는 이 값을 초속 약 250km, 1회전에 약 2억 년으로 소개해요.

나선 팔은 왜 감겨 풀리지 않나요

팔의 안쪽이 바깥쪽보다 빨리 돌면 나선 구조가 풀려 사라져야 하는데 실제 나선 은하는 그렇지 않아요. 천문학자들은 나선 패턴이 은하 중심에서 나오는 밀도 파동이라고 설명해요. 고속도로에서 차들은 모두 움직이지만 늦게 가는 차들의 구간이 계속 생기는 교통 체증에 비유할 수 있어요. 압축파가 분자 수소의 밀도를 높여 원시성이 생기기 때문에 나선 팔 안이나 근처에 별이 많아요.

은하 자체도 움직이나요

천문학자들은 우리 은하가 약 630km/s의 속도로 움직인다고 봐요. 국부 은하군과 처녀자리 은하단 사이의 중력이 속도에 영향을 줘요. 우주배경복사를 기준으로는 약 552km/s로 움직여요. 안드로메다은하는 100~140km/s로 우리에게 다가오고 있고, 30~40억 년 안에 우리 은하와 충돌할지도 몰라요. 충돌해도 별끼리 부딪히지는 않고 약 10억 년 뒤 하나의 타원 은하로 합쳐질 거라고 해요.

은하수는 어떻게 이뤄져 있나요?

중심 막대와 팽대부, 원반, 헤일로

은하수의 중심부는 막대 모양이고, 그 주위를 가스와 먼지, 그리고 네 개로 뚜렷한 나선 팔을 이룬 별이 둘러싸요. 허블 분류로는 팔이 비교적 헐겁게 감긴 나선은하 Sbc와 비슷해요. 천문학자들은 1990년대에 은하수가 보통의 나선 은하가 아니라 막대나선은하가 아닐까 의심했고, 2005년 스피처 우주 망원경 관측으로 중심 막대가 예상보다 크다는 점이 확인됐어요. KASI는 우리은하를 안드로메다은하와 비슷한 나선 형태(SBbc)의 전형적인 예로 소개해요.

은하의 막대는 길이 약 27,000광년이고 주로 나이 든 붉은 별로 이뤄져 있어요. 은하 중심에는 초대질량 블랙홀이 있어요. 원반은 나이 든 별과 구상성단으로 된 회전타원체 헤일로에 둘러싸여 있고, 헤일로의 지름은 약 200,000광년이에요. 은하 질량의 대부분은 암흑물질이고 암흑물질 헤일로는 중심에서 100kpc 넘게 뻗어 있어요.

KASI는 전파로 본 우리은하의 지름이 10만 광년이고 벌지(중심 팽대부)의 두께가 3000광년, 원반의 두께는 1000광년이라고 설명해요.

나선 팔은 몇 개인가요

최근까지 은하 중심 근처에서 시작하는 주요 나선 팔이 네 개라고 알려졌지만, 2008년 위스콘신 화이트워터 대학의 로버트 벤저민의 관측은 주요 팔이 페르세우스 팔과 방패-센타우루스 팔 두 개이고 나머지는 작은 팔이라고 밝혔어요.

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태양계는 오리온 팔의 안쪽 가장자리 가까이에 있고, 이 팔과 옆의 페르세우스 팔 사이는 약 6,500광년이에요. 태양은 은하의 생명체 거주 가능 지역에 있어요.

우리 은하의 이웃은 누구인가요

우리 은하와 안드로메다은하는 국부 은하군에 속하는 거대한 나선 은하이고, 국부 은하군은 처녀자리 초은하단의 일부예요. 우리 은하 주위를 도는 가장 큰 왜소 은하는 지름 20,000광년의 대마젤란 운이고, 큰개자리 왜소 은하, 궁수자리 왜소 타원 은하, 작은곰자리 왜소 은하 등도 우리 은하 궤도를 돌아요.

은하수 연구는 어떤 역사를 거쳤나요?

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우리은하의 크기를 둘러싼 논쟁

KASI의 설명에 따르면 19세기 사람들은 우리은하의 존재는 알았지만 크기와 모양을 몰랐어요. 샤플리는 구상성단을 연구해 우리은하가 예전에 알려진 것보다 10배나 크다고 봤고, 카프타인은 별의 밝기를 바탕으로 지름 약 10kpc, 두께 2kpc의 항성계라고 봤어요. 트럼플러가 성간 물질에 의한 빛의 흡수를 밝히면서 두 모형 모두 고쳐졌어요. 1924년 허블이 안드로메다 은하의 거리를 구하면서 이 은하가 우리은하 밖에 있다고 판단하게 됐어요.

은하수는 이름이 무엇이고 어디서 왔나요?

한국에서는 '은하(銀河, 은빛의 강)'나 '은하수(銀河水)'가 주로 쓰이고, 위키백과는 제주도에서 '미리내'라고도 부른다고 설명해요. 중국 등 한자 문화권에서는 은한(銀漢), 천하(天河), 천한(天漢) 같은 이름도 쓰고 일본에서는 '天の川(아마노가와, 하늘의 강)'라고 해요. 영어 이름은 우유를 뜻하는 고대 그리스어 Γαλαξίας에서 나왔고, 'Galaxy'의 어원이기도 해요. 그리스 신화는 헤라가 헤라클레스에게 젖을 먹이다 쏟은 젖이 은하수가 됐다고 설명해요.

한국에서는 은하수를 어떻게 볼 수 있나요?

어디서 볼 수 있나요

KASI는 달이 없고 맑은 날 시골 밤하늘에서 은하수를 볼 수 있다고 소개해요. 위키백과도 광공해가 있는 도시와 교외에서는 보기 힘들다고 설명해요. 여행톡톡 기사는 서울 같은 대도시에서는 육안으로 확인하기가 사실상 어렵고, 경북 포항 산기슭부터 강원도 쪽까지 빛공해가 없는 곳에서 볼 수 있다고 소개해요.

언제 보기 좋은가요

여행톡톡 기사에 따르면 한국과 같은 북반구에서는 4~8월에 아치형 은하수를 볼 수 있고, 4월에는 새벽 2시, 5월에는 자정, 6월에는 밤 10시부터, 7~8월에는 해가 지고 어두워지면 바로 관측할 수 있어요. 7월은 장마철이 잦아 보기 어렵다고 해요. 같은 기사는 장소마다 방위가 달라 관측 가능 시간대가 다르다고 설명하며, 예컨대 포항 호미곶은 3월 03:00~05:00, 4월 01:00~03:00를 피크 시간으로 소개해요.

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한국천문연구원의 역할

KASI는 2022년 5월 12일 사건지평선망원경(EHT) 국제 공동 연구진이 우리은하 중심 블랙홀 궁수자리 A*의 영상을 공개할 때 한국의 KVN 등으로 참여했어요. 이 블랙홀은 지구에서 약 2만 7천 광년 떨어져 있고 질량이 태양의 약 400만 배예요.

다음 일정

은하수는 4~8월에 가장 잘 보이는 것으로 소개돼 다음 관측 시기는 내년 4월 이후예요. 달 없는 날을 알려면 KASI 월별 천문현상의 '합삭' 날짜를 보면 돼요. 2026년 10월의 합삭은 10월 11일 00시 50분이었어요.

은하수와 함께 알아 둘 개념은 무엇인가요?

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