[우주를 보다] 이에 다 별이야?...별이 빽빽한 ‘초고밀집 은하’ 발견

밤하늘에 별이 너무 밝고 많아서 사실상 낮처럼 밝은 세상을 상상해보자. 과연 별이 너무 많아서 좋을까 아니면 너무 많아서 싫을까? 다행인지 불행인지 이 장소는 지구는 아니다. 최근 산호세 대학의 두 대학생이 우연히 발견한 초고밀집 왜소은하(ultracompact dwarfs (UCDs)) 이야기다.

이 대학의 학생인 마이클 샌도발(Michael Sandoval)과 리처드 보(Richard Vo)는 우주의 지도를 그리기 위한 연구인 SDSS(Sloan Digital Sky Survey), 및 허블 우주 망원경, 스바루 망원경, SOAR(Southern Astrophysical Research Telescope) 등의 데이터를 확인하던 중 우연히 이전에는 모르고 지나쳤던 초고밀집 은하를 발견했다.

첫 번째 발견된 초고밀집 은하는 M59-UCD3으로 우리 은하와 비교했을 때 그 크기는 200분의 1에 불과하나 별의 밀도는 태양 주변과 비교해서 1만 배나 높았다. 두 번째 발견된 M85-HCC1는 이보다도 밀도가 더 높아서 100만 배의 밀도를 가지고 있다. 이는 태양 주변의 별이 지금보다 100배 이상 가까운 거리에 있는 것과 비슷한 수준의 밀도이다.

만약 이 은하에 지구 같은 행성이 있다면 밤하늘은 너무 밝아서 오히려 하나의 별을 식별하기 쉽지 않을 것이다. (상상도 참조) 그리고 밤하늘 자체도 너무 밝아서 어둡지 않을 것이다.

사실상 이 은하들은 수많은 별의 모임인 구상 성단의 대형 버전이라고 할 수 있는데, 구상 성단과는 달리 완전한 은하이다. 따라서 그 질량은 우리 은하 같은 대형 은하와 일반적인 구상 성단의 중간 정도이다.

그런데 이런 이상한 은하는 어떻게 생겨난 것일까? 현재 가장 가능성 있는 이론은 이 은하들이 본래는 평범한 은하였다는 것이다. 그런데 다른 은하와의 충돌 등의 이유로 인해 중심부에 있는 별을 제외하고 나머지 별을 모두 빼앗긴 경우로 생각된다. 이렇게 남은 은하핵은 더 조밀하게 모여 초고밀도의 왜소은하를 형성하는 것으로 생각된다.

만약 이 이론이 옳다면 이 초고밀집 은하 중심에는 거대 은하에서 볼 수 있는 것 같은 거대 질량 블랙홀이 존재할 것이다. 연구팀은 앞으로 이 부분을 검증하는 데 노력을 집중할 계획이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com