시민과학프로젝트

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연세대학교 은하진화연구센터와 함께하는

# PROJECT 1 왜소은하 프로젝트

WHAT? 왜소은하는 뭘까요?

왜소은하는 적게는 십만 개 정도부터 많게는 수 천 만개 정도의 별로 구성된 작은 은하입니다. 말 그대로 꼬마 은하입니다. 비록 크기는 작지만, 수수께끼 물질 ‘암흑물질’ 함량이 높기 때문에 보이는 것에 비해 아주 무겁습니다. 또한, 왜소은하는 배경 밤하늘과 비슷한 수준으로 어둡기 때문에 찾기 어렵답니다. 하지만 왜소은하의 수수께끼를 풀기 위해서는 먼저 왜소은하를 많이 찾아야합니다.

+ [왜소은하 크기 비교표] 크게 보기

왜소은하 찾기 Tip

1. 왜소은하는 큰 은하 주변에 있는 위성은하입니다. 사진 속 중심 은하 주변에 있는 천체가 왜소은하 유력 후보랍니다.
2. 왜소은하는 크기가 작아 비교적 흐릿한 천체입니다.
3. 왜소은하는 주로 타원이나 불규칙한 모양입니다.
4. 대표적인 왜소은하는 남반구에서 볼 수 있는 거대 마젤란 은하와 작은 마젤란 은하가 있습니다. 왜소은하 크기 비교표에서 한번 찾아보세요.

실제 왜소은하 사진을 통해 왜소은하 찾기

이미지 출처 : https://aasnova.org/2017/02/13/new-ultra-compact-dwarf-galaxies-in-clusters/

1 중심 은하 주변의 작고 흐릿한 천체를 찾아라!

안드로메다 은하(M31)와 왜소은하(M32 & M110)

많은 시민 천문학자들이 중심은하(안드로메다 은하) 근처에 있는 흐릿한 천체 2개를 왜소은하 후보로 선택할 거예요! 천문학자는 2개의 왜소은하 후보를 면밀히 조사하여 실제 왜소은하를 찾아낸답니다.

Credit : Samantha Penny (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth) and the SDSS collaboration

2 타원 형태의 작은 은하를 찾아라!

중심은하 주변에 왜소은하 후보로 선택 될 만한 천체들(파란색 원, 빨간색 사각형)이 보입니다. 시민 천문학자들이 왜소은하 후보를 선택하면, 천문학자들이 각 천체를 자세히 연구하여 오른쪽 빨간색 사각형 안에 있는 타원 형태의 왜소은하를 찾아냈답니다.
또한, 연구진은 이 왜소은하 중심에 거대 블랙홀이 있다는 사실을 밝혀냈답니다.

Image Credit & Copyright: Bernard Miller

3 불규칙한 형태의 은하를 찾아라!

사진의 중심에 있는 은하는 보데은하(M81)입니다. 주변에 다양한 천체 중 실제 왜소은하는 빨간색 동그라미 안에 불규칙한 형태를 띄는 천체(Holmberg IX)입니다. 보데은하(M81)가 있는 곳은 은하가 많은 지역으로 주변에 여러 천체를 볼 수 있습니다. 중심 은하 주변에 불규칙한 형태의 천체와, 작고 흐릿한 은하를 모두 선택해주세요.

WHY? 왜소은하는 왜 찾아야 할까요?

왜소은하 실종 사건 (Missing Satellite Galaxy Problem)
천문학자들은 컴퓨터 시뮬레이션으로 우주를 다양한 방법으로 실험합니다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 큰 은하 주변에 왜소은하들이 많이 있는 것으로 나왔습니다. 하지만 실제 우주를 관찰해보면 왜소은하가 그리 많지 않았습니다. 이것이 바로 왜소은하 실종 사건입니다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실제 관측한 우주의 차이를 이해하고 이 사건을 해결하기 위해서는 왜소은하를 많이 찾아야합니다.

<안드로메다 은하 바깥에 존재하는 왜소은하들의 잔재>

Credit: Australian National University / NSF's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory

많은 왜소은하가 발견되지 않는 것에는 두 가지 주장이 있습니다.
1. 왜소은하는 너무 작고 어두워서 아직 관측되지 않았을 뿐, 실제로 큰 은하 주변에 아주 많이 떠돌고 있을 것
2. 대부분의 왜소은하는 큰 은하 속에 병합되면서 마치 구상성단처럼 모습이 변해버렸기 때문에 왜소은하를 알아보지 못하는 것

어떤 주장이 맞는지에 대한 여부는 아직은 알 수 없습니다. 그래서 기존 컴퓨터 시뮬레이션을 다시 연구하는 천문학자들도 있습니다.

은하 진화에 중요한 역할을 하는 왜소은하는 크기가 큰 은하에 병합되면서 은하 고유특성에 영향을 줍니다.
천문학자들은 은하들의 충돌 흔적을 연구하여 은하의 진화를 이해하려고 합니다. 은하 충돌의 흔적으로는 별과 가스의 조석 꼬리(Tidal tail), 별의 흐름(Strellar stream), 껍질 구조(Shell) 등이 있습니다.
우리와 가장 가까운 은하인 안드로메다은하에는 왜소은하와 충돌, 병합 흔적이 있습니다. 가장 가까운 안드로메다 은하와 근처에 있는 왜소은하와 은하충돌 연구는 현재 활발히 진행되고 있습니다. 왜소은하 연구는 은하 진화의 비밀을 밝혀내는데 중요한 역할을 합니다.

WHO? 왜소은하는 누가 찾을 수 있나요?

우주를 좋아하는 사람 누구나 시민천문학자가 되어 왜소은하를 찾을 수 있습니다.
이미지를 분류하는데 딥러닝, 인공지능이 많이 사용되고 있지만, 단연 최고는 사람이 직접 찾는 것이랍니다.

넓은 우주에서 크기가 작고 흐릿한 왜소은하를 찾기에는 컴퓨터는 역부족!
또한 천문학자들의 많은 노력에도 불고하고 쏟아지는 빅데이터(Big Data)를 처리하기에도 역부족!
왜소은하의 수수께끼를 풀기 위해서는 시민천문학자의 도움이 꼭 필요합니다.

< 은하 충돌 시뮬레이션 Credit : Volker Springel, Phil Hopkins’ Research Group >

HOW? 왜소은하를 어떻게 찾을 수 있을까요?

  • STEP 01 사진 속 중심은하 근처에 타원형태의 흐릿한 천체(왜소은하 후보)가 있는지
    살펴보세요.
    next
  • STEP 02 사진 속 왜소은하가 있다고 생각되면 "왜소은하 버튼" 클릭!
    없다고 생각되면 "없음 버튼"을 클릭!
  • STEP 03 시민천문학자가 찾은 왜소은하에 동그라미로 표시해주세요.
    next
  • STEP 04 왜소은하를 전부 찾았다면 "저장 버튼"을 눌러주세요.

은하진화연구센터 CGER 소개

은하진화 연구센터는 은하의 형성 기원과 진화 연구분야에서 놀라운 연구를 꾸준히 이어오고 있습니다.
또한, 은하진화 연구센터는 최첨단 망원경의 가시광 관측자료의 이론적 해석을 위한 첨단 은하진화모델을 구축하고 있습니다.

연구진 소개
지웅배 연구원 「썸 타는 천문대」 「별, 빛의 과학」 등 천문 교양서 저술작가