국부은하군 대표 은하 최신 이미지 공개
2022-06-21 14:18

우리은하와 비교적 가까운 곳에 자리한 국부은하군 중에서도 화려하기로 이름난 4개 은하의 최신 이미지가 공개됐다.

미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)와 미국 우주망원경과학연구소(Space Telescope Science Institute, STScI)는 최근 공식 홈페이지를 통해 안드로메다은하(메시에31, M31)와 대마젤란은하(LMC), 소마젤란은하(SMC), 삼각형자리은하(메시에33, M33)의 새로운 사진들을 선보였다.

국부은하군(Local Group of Galaxies, LGG)은 우리은하와 반지름 300만~400만 광년 범위 내의 외부은하들로 이뤄진 집합체다. 그 수는 30개 정도로 여겨지며, 이번에 사진이 공개된 네 은하는 국부은하군을 대표한다.

안드로메다은하(메시에31) <사진=NASA 제트추진연구소, 유럽우주국(ESA) 공식 홈페이지>

M31은 사람 눈에 보이지 않는 적외선 및 전파 파장으로 관측됐다. 소용돌이치는 불꽃같은 천체가 압도적이다. 색상은 임의로 착색됐다. 빨간색은 수소가스, 녹색은 차가운 먼지, 파란색은 따뜻한 먼지 분포에 대응한다.

JPL은 “은하 원반 부근의 수소가스 일부가 은하간 공간(은하 사이의 공간)에 스며든 것을 볼 수 있다”며 “STScI 분석 결과 가스의 일부는 먼 과거 안드로메다은하와 합쳐진 은하에서 빠져나온 것”이라고 설명했다.

이어 “성간 공간에 펼쳐진 가스나 우주먼지 분포를 포착하는 것은 천문학 연구자들에게 아주 중요하다”며 “우리 눈에는 보이지 않는 은하의 복잡한 구조는 물론 그 기원을 파악하는 중요한 단서들”이라고 덧붙였다.

국부은하군의 네 은하 사진 작성에는 유럽우주국(ESA)의 허셜우주망원경 및 플랭크 천체 관측위성, NASA의 아이라스 및 코비 관측 위성이 그간 수집한 데이터가 동원됐다. 미국 그린뱅크천문대의 전파망원경 등 지상 관측 장비가 포착한 국부은하군 이미지와 정보 역시 사용됐다.

대마젤란은하(왼쪽)와 소마젤란은하. 별의 탄생이 활발한 것으로 알려진 은하가 여럿 분포한다. <사진=NASA 제트추진연구소, ESA 공식 홈페이지>

대마젤란은하와 소마젤란은하, 삼각형자리은하의 사진 역시 빨간색은 수소가스, 초록색과 파란색은 각각 차가운 먼지와 따뜻한 먼지의 분포를 나타낸다. 대마젤란은하의 경우 곳곳에 가스나 먼지가 적은 거품 같은 영역이 특정된다.

STScI는 이 영역에서 새로운 별이 계속 형성되는 것으로 추측했다. 이와 함께 젊은 별들의 강한 에너지 방사에 의해 별 형성에 중요한 가스구름이나 우주먼지가 날아가는 현상 역시 이 은하에서 자주 포착돼 왔다. 젊은 별의 에너지 방사는 별 형성을 방해하는 요소다.

눈여겨볼 것은 이미지 왼쪽 아래에 꼬리처럼 뻗은 가스다. STScI는 이 특이한 구조가 약 1억 년 전 대마젤란은하가 소마젤란은하와 충돌하면서 형성됐을 가능성을 점쳤다.

STScI는 “허셜 등 4개 우주 관측 장비 및 지상 전파망원경을 통해 얻은 데이터는 인근 은하에서 가스구름대의 변화를 이해하는 데 도움을 주고 있다”며 “고밀도 가스와 우주먼지에서는 중원소 대부분이 티끌에 갇혀 있는 반면 저밀도 영역에서는 젊은 별의 에너지 방사나 초신성 충격파가 티끌을 부수고 중원소 일부가 가스로 되돌려지면서 그 비율이 변화한다”고 전했다.

삼각형자리은하(메시에33). 약 270만 광년 밖에 있다. <사진=NASA 제트추진연구소, ESA 공식 홈페이지>

각 은하의 사진에 나타나는 수소가스와 우주먼지는 새로운 항성과 행성의 재료가 되는 물질이다. 인류를 포함한 생명과 관계가 깊은 지구의 탄소와 산소, 질소나 인류 문명 활동을 지탱해온 철과 금 등 원소들은 항성 내부의 핵융합 반응이나 초신성 폭발이 기원으로 여겨진다. 이런 현상은 태양계가 형성되기 전 우리은하의 성간 공간을 채웠던 것으로 학자들은 추측했다.

STScI는 “허셜의 이미지는 한 은하에서 수소가스와 우주먼지 비율이 최대 20배 변동될 가능성도 나타낸다”며 “우주먼지에 대한 이해를 높이는 것은 광활한 우주를 이해하는 데 필수”라고 강조했다.

정이안 기자 anglee@sputnik.kr 

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