태초의 은하를 엿보다…114억 광년 거리 ‘초기 은하’ 포착

허블 우주망원경과 같은 최신 우주망원경의 도움으로 과학자들은 이제 100억 광년이라는 엄청나게 먼 거리의 은하도 관측할 수 있다. 물론 그렇다고 해도 인간의 상식으로는 짐작도 하기 힘든 먼 거리에 떨어진 은하를 관측하는 일은 매우 어렵다.

최근 국제 천문학 연구팀이 BG1429+1202라고 명명된 매우 밝은 은하를 발견했다. 이 은하는 슬론 디지털 전천탐사(Sloan Digital Sky Survey·SDSS) 연구에 등록된 은하 50만 개의 스펙트럼을 분석하는 과정에서 우연히 발견된 것으로 지금까지 발견된 비활동성 은하 가운데 가장 밝은 것 가운데 하나이다.(사진)

그 거리는 지구에서 114억 광년으로 보통 이 정도 거리에서 관측되는 은하는 중심 블랙홀이 활발하게 에너지를 내놓는 활동성 은하인 경우가 많다. BG1429+1202처럼 비활동성 은하가 이 정도 거리에서 쉽게 관측이 될 정도로 밝은 것은 예외적인 경우다.

사실 밝게 빛나는 비결 가운데 하나는 중력 렌즈다. 중력 렌즈는 아인슈타인이 상대성 이론으로 예측한 현상으로 중력에 의해 빛의 경로가 변경되면서 렌즈처럼 작동하는 원리다. 이 경우에는 5억 광년 정도 떨어진 은하의 중력으로 인해 확대돼 지구에서 상대적으로 쉽게 관측할 수 있다.

BG1429+1202는 자외선 영역의 리만 알파선(Lyman alpha emission line)에서 강력한 빛을 내뿜고 있어 앞으로 초기 은하의 모습을 연구하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 연구팀에 의하면 이 은하는 빅뱅 직후 23억 년 정도 후의 모습을 간직하고 있다.

앞으로 건설될 차세대 대형 망원경이 완성되면 이 은하는 가장 완벽한 연구 대상 가운데 하나가 될 것이다. 지금은 그 밝기에도 불구하고 세부 구조는 확인하기 어렵지만, 차세대 망원경이라면 가능하기 때문이다. 앞으로 관측 결과가 기대되는 이유다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com