NASA 찬드라로 본 ‘몽환적’ 소용돌이 은하

‘소용돌이 은하’로 유명한 나선은하 M51의 아름다운 모습을 미국항공우주국(NASA)이 3일(현지시간) 공개했다.

공개된 이미지에서 보라색 처리된 부분은 NASA의 찬드라 위성으로 관측한 X선 데이터와 허블 우주망원경으로 본 가시광 데이터를 합성한 것이다. 여기서 광범위하게 펼쳐진 X선 방사 대부분은 거대한 별이 일으키는 초신성 폭발로 나타난 고온 상태의 가스이며 눈부시게 빛나는 원형의 여러 점은 X선을 방출하는 천체로 대부분 ‘쌍성’을 이루고 있다.

이런 항성계는 두 항성 중 밝은 주성과 좀 더 어두운 반성이 짝을 이루지만, 한 별이 진화해 나타나는 중성자별이나 블랙홀과 짝을 이룬 반성으로부터 다량의 물질을 흡수하면서 고온이 돼 X선을 방출한다.

사냥개자리에 있는 M51은 지구로부터 약 3000만 광년 떨어져 있다. 천문학자들은 이 멀리 떨어진 은하에서 X선을 방출하는 천체들을 관측한 것이다.

찬드라가 M51에서 관측한 약 400개의 X선 원 중 적어도 10개의 쌍성에는 블랙홀이 존재하고 있으며, 그중 8개는 블랙홀이 태양보다 훨씬 큰 주변 반성으로부터 물질을 흡수하는 것으로 나타났다.

또한 M51은 이미지 윗부분의 작은 위성은하와 합체하고 있는 데 그 영향으로 별 형성이 발생하는 것으로 여겨지고 있다. 이중 질량이 큰 별은 수백만 년간 진화하고 붕괴하는 과정에서 중성자별이나 블랙홀이 된다. 이런 블랙홀이 존재하는 M51의 X선 쌍성 대부분은 별 형성 영역과 가까운 곳에 있으므로 은하 간 합체와도 관련성을 나타내고 있다.

사진=NASA

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr