우주의 신비

[우주를 보다] 암흑에너지 카메라 ‘은하들의 중력 춤’ 잡았다

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▲ 은하들이 추는 중력 춤. 4억 년 동안 계속되는 은하들의 발레이다. 칠레에 있는 세로톨로로 범미주 천문대 구경 4m 블랑코 망원경의 암흑 에너지 카메라가 포착했다. / 암흑에너지 조사

세계에서 가장 강력한 카메라 중 하나가 ‘은하들이 추는 발레’로 묘사되는 먼 은하 2개를 촬영하는 데 성공했다.

미국 국립 광학·적외선 천문학연구실(NOIRLab) 산하 칠레 세로톨로로 범미주 천문대에 있는 빅터 M. 블랑코 4m 망원경의 암흑에너지 카메라가 시계자리 천체에 대한 렌즈 적응 훈련을 시행했다. 해당 천체는 지구로부터 약 6000만 광년 거리에 있는 NGC 1512와 NGC 1510 은하로, 서로의 중력에 얽매여 공전하는 모습을 카메라로 포착한 것이다.

NGC 1512 은하는 우리은하와 같은 유형의 막대나선은하이며, NCG 1510 은하는 상대 은하에 비해 훨씬 작은 왜소은하로, 타원은하와 나선은하의 중간형인 렌즈형 은하이다. 약 4만 5000광년 거리 떨어져 있는 두 은하는 약 4억 년 동안 서로의 주위를 스쳐 지나는 식으로 돌고 있으며, 서로의 옆을 스쳐 지나갈 때마다 중력의 상호작용으로 모양이 뒤틀리고 있다.

▲ 서로의 중력에 얽매여 스치듯이 공전하는 두 은하 NGC 1512와 NGC 1510은 이윽고 서로 합쳐져서 하나의 합병 은하를 만들게 될 것이다. / 암흑에너지 조사

은하를 촬영한 암흑에너지 카메라는 지구상에서 가장 강력한 광시야 영상 장비 중 하나로, 지름 4m 반사경과 지름 1m 보정 렌즈(장비에 탑재된 5개의 렌즈 중 하나)를 가지고 있다.



암흑에너지 카메라는 원래 미국 에너지부의 페르미 국립가속기연구소에서 수행한 임무인 암흑에너지 조사를 완료하기 위해 제작된 것이다. 7개국에서 온 400명 이상의 과학자들이 2013년에서 2019년 사이에 약 3억 개의 은하를 이미지화한 이 조사에 참여해 정체를 알 수 없는 암흑에너지를 연구했다.

현재 그 임무는 끝났지만, 과학자들은 여전히 암흑에너지 카메라를 사용해 NGC 1512와 NGC 1510 은하를 포함한 심우주 은하의 이미지를 촬영한다. 

우주적인 척도로 보면 빠른 시간에 속하는 약 1~2억 년 후, 두 은하가 추는 중력의 춤이 완료되는 시점에 결국 NGC 1512는 작은 동반자를 집어삼킬 것이다. 그리하여 두 은하가 합쳐진 새로운 합병 은하를 만들어내게 된다. 은하의 진화이다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com

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