우주에서 가장 거대한, 은하단 충돌을 포착하다

우주의 스케일은 종종 인간의 상상을 압도한다. 지구는 태양 주변을 도는 작은 행성에 불과하며 은하는 태양 같은 별 수천 억 개가 모여서 형성된다. 하지만 더 큰 단위인 은하단에서는 은하 역시 작은 구성원 가운데 하나에 불과하다. 그런데 이런 은하단도 충돌과 합체를 통해 더 커질 수 있다. 은하단의 충돌은 우주에서 가장 큰 규모의 충돌이라고 할 수 있다.

최근 앨라배마 대학의 과학자들은 지구에서 32억 광년 떨어진 아벨 655(Abell 655)에서 이런 충돌의 증거를 발견했다. 이 은하단은 300만 광년에 걸쳐 있으며 사실 두 개의 은하단이 충돌해서 만들어진 새로운 은하단이다.

물론 은하단이 충돌한다고 해서 운석 충돌 때처럼 엄청난 폭발 에너지와 파편이 발생하는 것은 아니다. 은하에 있는 별 역시 수 광년 정도 먼 거리를 두고 떨어진 것처럼 은하단의 은하 역시 수만에서 수십만 광년 정도 서로 떨어져 존재하기 때문이다. 은하단끼리의 충돌에서는 우리에게는 엄청난 크기인 은하마저 작은 구성 성분에 불과하므로 서로 충돌하지 않고 비껴갈 수 있다.

과학자들은 은하나 별의 충돌이 아니라 은하단 가스의 충격파를 측정해서 은하단의 충돌과 합체를 연구할 수 있다. 은하 사이의 공간은 인간의 척도로는 완전에 가까운 진공 상태이지만, 사실 은하단 밖보다는 높은 농도의 가스가 존재한다. 은하단이 충돌하면 강력한 충격파가 이 가스를 통해서 전파된다. 찬드라 X선 위성은 아벨 655에서 발생한 충격파를 측정했는데, 그 속도는 초속 2700km 정도였다. 연구팀에 의하면 이벨 655의 충격파는 지금까지 발견된 가운데 두 번째로 빠른 것이다.

인간의 기준으로는 엄청나게 빠른 충격파도 사실 은하단 전체를 관통하는데 수억 년의 시간이 걸린다. 물론 은하단의 충돌 역시 인간이 아닌 우주의 규모에서 생각해야 한다. 은하단의 충돌과 합체는 인간이 얼마나 우주에서 보잘것없는 작은 존재인지를 새삼 일깨운다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com