화제의 연구

은하를 둘러싼 은하 헤일로는 1000만도의 초고온 상태 (연구)

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태양을 연구하는 과학자들을 반세기 넘게 괴롭히는 문제가 있다. 바로 태양 주변에 있는 태양 코로나가 태양 표면보다 훨씬 뜨겁다는 사실이다. 태양 표면 온도는 6000℃ 정도이지만, 코로나의 온도는 100만℃에 달한다. 지금까지 여러 가지 가설이 제시되었지만, 이 현상을 만족스럽게 설명할 수 있는 이론은 없는 상태다. 그런데 과학자들을 이보다 더 곤란하게 할 수 있는 새로운 연구 결과가 발표됐다.

미국 오하이오 주립대의 스미트 매터 교수가 이끄는 연구팀은 코로나19로 인해 온라인으로 개최된 미 천문학 연례 학회에서 우리은하를 둘러싼 가스인 은하 헤일로(Halo)의 온도가 기존에 알려진 것보다 10배 이상 높은 1000만K(kelvin)에 달한다는 연구 결과를 발표했다. 은하 헤일로는 매우 희박한 가스 구름이지만, 은하계 자체보다 훨씬 넓게 펼쳐져 있어 그 질량은 막대하다. 이런 가스가 초고온 상태로 존재한다는 것은 놀라운 일이다.

연구팀은 유럽우주국이 발사한 XMM-뉴턴(XMM-Newton) 관측 위성을 이용해서 한쪽 방향에서 은하 헤일로를 관측했다. XMM-뉴턴은 섭씨 수백만도의 초고온 물질에서 나오는 X선을 관측할 수 있는데, 이 데이터를 분석한 결과 우리 은하 주변의 헤일로가 1000만도에 달하는 고온임이 밝혀진 것이다.

천문학자 안잘리 굽타는 이 관측 결과를 검증하기 위해 일본의 스자쿠 X선 위성을 통해 은하 헤일로를 네 방향에서 다시 관측했다. 이번에도 관측 결과는 같았다. 우리 은하의 헤일로는 은하 자체보다 훨씬 뜨거웠다. 과학자들은 우리 은하 주변 헤일로가 왜 이렇게 뜨거운지, 그리고 이런 초고온 상태가 다른 은하에서도 일반적인지 알기 위해 연구를 진행 중이다.



최근 관측 기술의 발달로 과학자들은 헤일로가 생각보다 복잡하고 지금까지 알지 못했던 미스터리가 많은 장소라는 사실을 확인했다. 은하 코로나(Galactic corona)라고 불리는 매우 뜨거운 입자가 존재하는 지역과 은하에 가까운 위치에 별이 존재하는 별 헤일로(Stellar halo), 그리고 아직 그 정체를 모르는 암흑 물질이 은하 헤일로에 존재하면서 은하의 형태를 유지한다. 이제 은하 헤일로는 단순히 은하 주변 가스가 아닌 은하 진화를 이끄는 더 큰 존재로 주목받고 있다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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