[아하! 우주] 지구에서 28만 광년…가장 희미한 위성 은하 포착

보통 은하라고 하면 우리 은하나 안드로메다 은하처럼 크고 멋진 나선 팔을 가진 대형 은하를 생각한다. 우리에게 가장 친숙한 은하는 역시 우리가 지금 있는 은하이기 때문이다. 하지만 사실 은하의 대부분을 차지하는 것은 작고 불규칙한 모습을 지닌 왜소은하다. 큰 은하보다 작은 은하가 더 많다는 것은 사실 생각해보면 당연한 일인데, 우리 은하처럼 큰 은하 주변에는 수십 개의 작은 왜소은하가 위성은하의 형태로 존재한다.

은하처럼 큰 천체는 쉽게 찾을 수 있을 것 같지만, 과학자들은 아직 찾지 못한 우리 은하 주변 위성은하가 여럿 있다고 보고 있다. 왜냐하면, 새로운 위성은하가 계속 발견되고 있기 때문이다. 지금까지 발견된 우리 은하 주변 위성은하만 50개에 이르는데, 관측기술이 발전하면서 더 희미하고 찾기 어려운 은하가 발견 중이다. 그런데 이번에 가장 희미한 위성은하가 발견됐다.

일본 도호쿠 대학의 과학자들은 8.2m 구경의 스바루 망원경을 이용해서 지구에서 28만 광년 떨어진 위치에 있는 매우 희미한 위성은하를 발견했다. 이 은하는 '비르고 I' (Virgo I)으로 명명되었는데, 극도로 희미한 은하(ultra-faint dwarf galaxies)라는 명칭을 얻었다. 이 은하의 절대등급은 -0.8에 불과해서 우리 은하의 크고 밝은 별 하나에도 미치지 못하는 수준이다. 사실 거리를 생각하면 외부 은하에 있는 별 하나를 찾아내는 수준으로 어려운 일이다.

이번에 이 은하를 찾아낸 것은 스바루 망원경의 하이퍼 슈프림 캠(Hyper Suprime-Cam) 장치 덕이다. 이를 통해서 이제까지 베일에 가려 있던 희미한 은하의 정체가 밝혀졌다. 하지만 이번 발견의 의미는 단순히 희미한 은하를 찾았다는 것이 아니다. 이 은하가 희미한 이유는 어두운 별로 구성되었을 뿐 아니라 일반적인 물질 대신 암흑물질이 많은 비중을 차지하고 있기 때문이다.

과학자들은 우주 대부분이 암흑물질과 암흑에너지로 구성되어 있다고 생각하고 있다. 하지만 사실 망원경으로 찾아낸 물질과 암흑물질은 현재 은하 사이의 중력을 설명하기에 충분치 않다. 아직 찾지 못한 물질과 암흑물질이 있다는 이야기다. 이번 발견은 아직 우리가 모르는 희미한 은하 수백 개가 존재할 가능성을 시사한다. 숨겨진 질량을 찾기 위해 과학자들은 앞으로 더 많은 은하를 찾아 나설 것이다. 지금 보이는 것만이 아니라 아직 찾지 못한 은하에도 진리가 숨어있기 때문이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com