[우주를 보다] 두 은하의 충돌이 빚어낸 아름다운 춤사위

허블우주망원경이 은하들이 충돌하는 현장을 잡았다. 이 '우주의 블랙박스'에 잡힌 충돌하는 은하들은 격렬하게 파편들이 튀는 장면이 아니라, 마치 우아한 춤을 추는 듯한 광경을 보여주고 있다. 두 은하가 마치 발레리나처럼 서로를 끌어 당기면서 우주 춤을 추고 있는 풍경이다.

지난 13일(현지시간) 발표된 허블우주망원경의 은하 충돌 이미지는 두 은하가 점점 더 가까이 접근하는 모습을 보여주는데, 물론 이들을 서로 끌어당기는 힘은 상호 중력이다. 과학자들이 'UGC 2369'라고 부르는 이 ‘슬로우 모션 은하 충돌’은 지구로부터 약 4억 2400만 광년 떨어져 있는 우주공간에서 벌어지고 있는 사건이다. 광년은 초속 30만㎞인 빛이 1년 동안 달리는 거리로, 약 10조㎞에 해당한다. 참고로, 지구-태양 간 거리는 약 1.5억㎞다.

별과 가스, 우주 먼지로 이루어진 두 은하계는 이미 상당히 접근한 상태로, 강한 중력 작용으로 인해 두 은하의 길게 늘어난 물질들이 다리처럼 두 은하를 연결하고 있다. 유럽 우주국(ESA)은 성명에서 이 물질은 두 은하 사이의 ‘축소 분할'(diminishing divide)에서 나온 것이라고 밝혔다.

ESA는 “다른 은하와의 상호작용은 은하의 역사에서 흔한 사건”이라고 말하면서 “우리은하와 같은 큰 은하의 경우, 대부분 이러한 상호작용으로 왜소은하들을 합병하기도 하지만, 수십억 년 단위로 볼 때 더 큰 사건이 발생할 수도 있다"고 설명한다.

예컨대, 우리은하 미리내는 주변의 거대 은하인 안드로메다와 약 50억 년 후 충돌할 것으로 예측되고 있다. 안드로메다 은하는 우리은하의 가장 가까운 이웃 은하로서 약 250만 광년 거리 밖에 있다. 두 은하는 현재 시간당 40만㎞로 접근하는데, 이는 지구와 달 사이 거리에 해당하는 수치이다.

충돌 양상은 정면 충돌이 아니라 스치는 듯한 측면 충돌을 할 것으로 보이지만, 두 은하의 별들끼리 충돌할 가능성은 아주 낮다. 별들 사이의 거리가 너무나 멀기 때문에 두 은하는 별들의 충돌 없이 서로 관통할 것으로 예상된다. 따라서 은하 합병으로 인해 우리 태양계가 혼란에 빠질 확률은 아주 낮다.

그러나 그때쯤이면 지구는 달아오르는 태양에 의해 숯덩이가 되어, 두 은하가 지구 하늘에서 몸을 섞는 장관을 볼 수 있는 생명체는 존재하지 않을 것이다. 부지런한 천문학자들은 두 은하가 충돌하여 만들어진 새 은하를 위해 '밀코메다'(Malkomeda) 라는 이름을 벌써 지어놓았다.

허블은 거의 30년 동안 우주에서 은하들을 살펴보고 있다. 가장 유명한 은하 이미지 중 일부는 약 138억 년 전 우주를 형성한 빅뱅 직후까지 거슬러 올라간다. 이 유형의 최근 이미지인 '울트라 딥 필드'(Ultra Deep Field)는 2016년에 제작되었다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com