은하 중심에서 멀리 떨어질수록 별들의 이동 속도가 급격하게 감소한다는 연구 결과가 나왔다. 은하의 중심이 예상보다 질량이 가볍고, 특히 암흑물질의 밀도도 더 낮을 수 있다는 것이다.
미 MIT(매사추세츠공대) 연구팀은 은하계에 퍼져 있는 별들의 이동 속도를 기록해 별들이 은하 중심보다 가장자리에서 더 느리게 움직인다고 밝혔다. 이전에는 은하 중심에서 멀어질수록 별의 속도가 완만한 하락세를 그릴 것으로 예상했는데, 실제로는 이보다 더 급격하게 속도가 느려진다는 것이다. 연구 결과는 영국왕립학회지에 최근 게재됐다.
연구팀은 유럽우주국의 가이아 우주망원경과 우리은하 내 약 10만 개의 별의 스펙트럼 자료를 모은 ‘아파치 포인트 천문대 은하 진화 실험(APOGEE)’ 데이터를 토대로 별의 이동 속도를 분석했다. 연구팀은 은하계에서 가장 먼 별들을 포함해 3만3000여개의 별들에 대한 측정값을 통해 각 별들의 ‘원궤도 속도’를 분석했다. 원궤도 속도는 별이 은하 중심으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 기반으로 은하 주위를 얼마나 빠르게 회전하고 있는지를 나타낸다.
연구팀은 우리은하 중심에서 약 10만 광년 이상 떨어진 별까지 포함해 은하수에 흩어져 있는 별들의 3차원 지도를 만들었다. 만들어진 지도를 기반으로 다른 별들의 분포를 고려할 때 특정 별이 얼마나 빨리 이동해야 하는지를 시뮬레이션했다. 그 결과 별들은 중심에서 멀어질수록 속도가 느려졌다. 이는 우리은하 중심이 예상보다 밀도가 낮고, 암흑물질의 밀도도 더 낮을 수 있다는 것을 의미한다.
연구팀은 “이것은 바깥쪽 별들이 예상했던 것보다 조금 더 느리게 회전하고 있다는 것을 뜻하며, 매우 놀라운 결과”라며 “은하 원반의 가장자리 바로 너머에 숨겨진 질량이 더 많을 수 있다는 것을 비롯, 평형 상태로 여겼던 우리은하의 모습을 다시 생각해 봐야 한다는 의미”라고 했다.