How big is 안드로메다 은하까지의 거리?
23 제타미터!
안드로메다 은하는 우리 은하에서 가장 가까운 대형 은하로, 지구에서 약 250만 광년 떨어져 있다. 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이며, 약 9조 4600억 킬로미터에 해당한다. 그래서 오늘 지구에 도달하는 안드로메다의 빛은 약 250만 년 전에 출발한 것이다. 어두운 곳에서는 이 은하를 맨눈으로 볼 수 있다.
이 거리는 지구에서 안드로메다 은하를 하나의 대상으로 보고 잰 값이다. 안드로메다 은하 자체의 지름은 약 22만 광년으로, 두 은하 사이 거리의 10분의 1에 못 미친다.
2021년에 시양 리(Siyang Li)가 이끈 연구는 저자들이 지금까지의 거리 측정 중 가장 정밀하다고 평가했는데, 안드로메다가 761킬로파섹, 오차 11킬로파섹 안팎의 거리에 있다고 보았다. 1킬로파섹은 1,000파섹이고, 1파섹은 약 3.26광년이다. 따라서 이 거리는 약 248만 광년이며, 불확실성은 약 1.5%이다. NASA는 이를 250만 광년으로 반올림한다.
리 연구진은 허블 우주 망원경으로 안드로메다의 세페이드 변광성 55개를 측정했다. 세페이드 변광성은 일정한 리듬으로 밝아졌다 어두워지는 별이며, 이 리듬의 길이를 보면 그 별이 실제로 얼마나 밝은지 알 수 있다. 별의 실제 밝기를 지구에서 보이는 밝기와 비교하면 그 별까지의 거리가 나온다.
이 거리는 줄어들고 있다. 안드로메다는 시속 약 40만 킬로미터로 우리 은하를 향해 다가오고 있으며, 이는 지구에서 달까지의 거리를 한 시간에 갈 수 있는 빠르기이다. 그래도 둘 사이의 간격은 100만 년마다 약 0.015%씩만 줄어든다.
1900년대 초에 대부분의 천문학자는 우리 은하가 우주 전체라고 생각했다. 안드로메다는 나선 성운이라고 불리던 희미하고 흐릿한 빛무리 여러 개 중 하나였고, 이 빛무리들이 우리 은하 안에 있는지 훨씬 바깥에 있는지 아는 사람은 없었다.
1923년에 에드윈 허블은 미국 캘리포니아주 윌슨산 천문대의 100인치 후커 망원경으로 안드로메다를 촬영했다. 10월 5~6일 밤에 찍은 사진 건판에서 그는 31.4일마다 밝아졌다 어두워지는 별을 찾았다. 이 별은 세페이드 변광성이었고, 지금은 V1로 알려져 있다. 이 별의 리듬을 보면 약 100만 광년 떨어져 있었는데, 이는 천문학자 할로 섀플리가 우리 은하의 지름으로 계산한 값의 3배가 넘는 거리였다.
1924년 말까지 허블은 안드로메다에서 세페이드 변광성 12개를 찾았고, 거리를 90만 광년으로 추정했다. 이 발견으로 안드로메다가 독립된 은하임이 드러났다. 이후 측정이 개선되면서 허블의 값은 거의 3배가 되었다.
2012년에 허블 우주 망원경으로 한 측정은 안드로메다와 우리 은하가 약 40억 년 뒤에 충돌하고, 그로부터 약 20억 년 뒤에 합쳐질 것임을 시사했다. 2025년에 틸 사왈라(Till Sawala)가 이끈 연구는 가이아 우주 망원경과 허블 우주 망원경의 더 새로운 자료를 사용해, 미래가 더 불확실하다는 결과를 내놓았다. 이 연구는 앞으로 100억 년 안에 두 은하가 합쳐지지 않을 확률을 50%에 가깝게 제시했다.