은하 형태 ‘원반에서 타원으로’ 변화했다 - 연구

우주에 존재하는 수많은 은하가 지난 80억 년 동안 극적인 형태 변화를 겪었다고 천문학자들이 밝혔다. 이 은하들은 둥글고 납작한 원반 형태에서 동그란 타원 형태로 그 구조를 변화시켜왔다는 것.

영국 카디프대 천문학자들이 이끈 국제 연구팀이 현재 관측할 수 있는 우주에 있는 수십억 개의 은하 가운데 1만 개에 달하는 은하의 관측 자료를 상세히 조사한 뒤, 허블과 허셜이라는 두 우주망원경을 통해 우주의 역사를 추적하는 먼 은하의 관측을 시행했다.

그 결과, 137억 년 전쯤 빅뱅 이후 형성된 별의 83%는 원래 평평한 원반형 은하에 모여 있었지만 현재는 이런 원반형 은하에는 우주에 존재하는 별의 49%밖에 있지 않고 나머지는 타원형 은하 안에 있는 것으로 나타났다.

이에 대해 연구팀은 “원반형 은하들이 대규모에 걸쳐 타원형 은하로 형태가 변화했음을 시사한다”고 설명했다.

우주에 있는 별 대부분은 120억 년 전부터 80억 년 전 사이에 형성된 것으로 여겨지고 있다.



이번 관측결과를 두고 연구팀은 다음과 같은 두 가설을 내놓고 있다. 첫 번째 가설은 원반형의 항성 집단 2개가 서로 너무 가까워져 그 결과 중력으로 합병하고 무질서한 별들의 덩어리가 돼 타원형 은하를 형성했다는 것이다. 또 다른 가설은 원반형 은하에 있는 별들이 점차 중심 방향으로 이용해 타원형의 무질서한 별 집단을 형성했다는 것이다.

연구를 이끈 스티브 일스 카디프대 교수는 “이런 은하의 형태 변화는 지금까지 이미 이론화돼 있었지만, 이번 연구는 허블과 허셜을 함께 이용해 그 변화 정도를 정확하게 측정하는 데 처음으로 성공한 것”이라며 그 의의를 지적했다.

또 “은하는 우주를 구성하는 기본 요소이므로, 이런 형태 변화는 우주의 모습과 성질에서 지난 80억 년 동안 가장 큰 변화 가운데 하나를 대표하는 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구성과는 ‘영국왕립천문학회 월간보고’(MNRAS) 8월 20일자 온라인판에 게재됐다.

사진=NASA(위), MNRAS

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr