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[이광식의 천문학+] 우리은하 팽대부는 ‘은하충돌’로 생겨났다

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▲ 1. 우리은하와 ‘소시지’ 은하의 충돌 상상도. 약 100억 년 전에 일어난 이 충돌로 우리은하는 총체적인 변화를 겪었다는 연구 결과가 나왔다. (출처/V. Belokurov (Cambridge, U.K.; and CCA, New York, U.S.) based on the image by ESO)



-100억년 전 '소시지 은하'와 충돌

약 100억 년 전 소시지 모양의 은하가 우리은하와 충돌하는 바람에 우리은하의 모양을 크게 바꾸어놓았다는 연구결과가 발표되었다.

국제 천문학 연구팀이 유럽 ​​우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 위성 자료를 연구 분석한 결과, 약 80억~100억 년 전 우리은하의위성은하인 한 왜소은하가 우리은하로 쏟아져들어왔으며, '가이아 소시지'로 불리는 이 은하와의 장엄한 충돌로 인해 우리은하 중심의 팽대부와 외곽을 둘러싼 별들의 헤일로(halo)가 형성된 것으로 결론을 내렸다.

영국 케임브리지 대학의 연구원인 바실리 벨로쿠로프는 "이 충돌은 왜소은하를 갈가리 찢어버렸다"고 밝혔다. 그의 설명에 따르면, 충돌 후 소시지 은하의 별들은 소시지처럼 생긴 길고 좁은 방사형 궤도를 따라 움직였으며, 여기서 '소시지 은하'라는 별명을 얻게 되었다.

별들이 궤도를 도는 소시지 모양의 경로는 우리은하의 중심 근처에 있기 때문에 이 충돌에 대해 몇 가지 중요한 실마리를 연구자들에게 주었다고 밝히는 벨로쿠로프 박사는 "왜소은하가 심한 편심 궤도를 타고들어와서 우리은하 안에 영원히 갇혀버린 것"이라고 설명했다.

이 같은 상황은 우리은하의 형태를 완전히 '개혁'했을 뿐만 아니라, 현재까지도 지속적인 영향을 미치고 있는 것으로 연구자들은 보고 있다.

한국의 명규철 박사도 포함되어 있는 벨로쿠로프 연구진은 이 충돌로 인해 빚어진 세 가지 주요 효과를 예측하고 있는데, 첫째 충돌이 우리은하의 디스크를 부풀어오르게 했으며, 심지어 잠재적으로 완전히 파괴했을 것이라고 생각한다. 물론 시간이 지남에 따라 디스크는 어느 정도 원상을 회복한 것으로 보고 있다.

​둘째, 충돌로 인한 파편이 은하 중심을 '팽창'시켰을 것으로 보고 있다. 그것이 현재의 우리은하 중심의 팽대부를 만들었을 것이다. 셋째, 이 충돌에 따른 별과 파편의 산란은 우리은하 주위를 둘러싼 '별의 헤일로'를 만든 것으로 본다.

소시지 은하와의 충돌이 은하충돌의 유일한 사례는 아니지만, 그것은 우리은하과 충돌한 가장 큰 왜소은하라는 점에서 특별한 의미를 갖는다고 연구자들은 설명한다. 그렇다면 앞으로 약 40억 년 뒤에 있을 것으로 보는 안드로메다 은하와의 충돌에 비금가는 은하충돌을 이미 우리은하는 경험한 셈이라고 할 수 있다.

이 발견은 이달 초 영국 왕립 천문학회의 '월간 정보지', '아스트로피지컬 저널 레터' 등에 게재되었다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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