은하계와 더불어 진화하는 나선 은하의 수수께끼

은하수의 강가에 누워 있는 안드로메다 자리의 한쪽 구석에 구름 조각과 같이 희미하게 보이는 안드로메다 은하. 육안으로도 볼 수 있는 이 거대 은하의 정체는?

밤 바람이 피부에 차다고 느껴지면, 은하수의 강가에 누워 있는 안드로메다 자리의 한쪽 구석에 구름 조각과 같은 천체 희미하게 보이게 된다. 이것이 안드로메다 은하이다. 19세기에는 안드로메다 은하가 우리 은하계 안에 있는 성운으로 여겨지고 있었지만, 20세기에 들어오면서 은하계와 같은 규모의 거대한 은하라는 것이 알려지고, 우리의 우주관이 크게 발전하였다. 육안으로 보이는 가장 멀리 있는 천체인 안드로메다 은하의 정체를 살펴본다.

안드로메다 은하는 어디에 있는가

안드로메다 은하가 천문학자들의 각광을 받게 된 것은 1920년대 초기였다. 그 당시 태양계를 포함하는 우리의 ‘은하계’가 우주의 전부인가, 아니면 은하계 밖에도 천체가 존재하는가에 대한 논쟁이 있었으며, ‘안드로메다 성운’이 은하계와 마찬가지의 ‘은하’인지 아닌지가 쟁점의 하나였다. 성운이란 문자 그대로 구름처럼 희미하게 퍼진 천체이다. 또 은하란 우리 은하계 밖에 있는 1000억 개 정도의 별의 대집단을 가리키고 있다.

논쟁에 종지부를 찍은 것은 미국의 천문학자인 허블(E. Hubble; 1889∼1953)이었다. 허블은 1924년에 안드로메다 성운의 가장자리 바깥 부분을 포착한 사진 속에서 세페이드 변광성을 발견하였다. 세페이드 변광성은 청백색으로 밝게 빛나는 변광성으로, 1∼50일 정도의 짧은 주기로 밝기가 1등급 전후로 변하는 별이다. 세페이드 변광성의 밝기와 변광 주기에는 특별한 관계가 있다.

그래서 허블은 이 성질을 이용하여 변광 주기에서 본래의 밝기(절대 광도)를 추측하고, 이것을 관측된 겉보기의 밝기와 비교하여 안드로메다 은하까지의 거리를 구하였다. 그 결과 안드로메다 은하가 은하계 밖의 천체로서, 우리 은하계와 같은 규모를 지니고 있으며, 약 100만 광년 떨어진 곳에 있다고 결론을 내렸다.

그후 1944년 독일의 천문학자 바데(W. Baade; 1893∼1960)에 의하여 변광성에는 두 종류가 있다는 것이 알려졌고, 1950년대 초기에는 허블 등이 산출한 은하까지의 거리는 모두 2배로 늘이지 않으면 안 되었다. 현재는 세페이드 변광성을 이용하는 거리 측정 방법이 정밀해져 안드로메다 은하까지의 거리는 230만 광년이 되었다. 안드로메다 은하는 육안으로 보이는 가장 멀리 떨어진 천체이다.

이리하여 안드로메다 ‘성운’은 안드로메다 ‘은하’로 불리게 되었다. 그리고 우리 은하계가 우주의 전부가 아니라, 우주에 무수히 존재하는 은하의 하나에 불과하다는 것이 밝혀졌다.

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문득 안드로메다 안드로메다 하는게 떠올라서.. 관련 글을 찾아봤다.
정말 멀다... 메텔 고향이던데.. ( =.,=; )