우리 은하의 초미니 위성 은하 포착 [우주를 보다]

여러 개의 위성을 거느린 목성이나 토성처럼 우리 은하 주변에는 수십 개 이상의 위성 은하가 존재한다. 이들 중 일부는 우리 은하에 흡수당한 고대 은하의 잔재로 우리 은하의 성장에 기여했다.

사실 우리 은하는 100억 년 이상의 역사 동안 여러 은하와 충돌하면서 지금처럼 커진 대형 은하다. 그리고 일부 위성 은하는 우리 은하의 강력한 중력에 우연히 붙잡혀 위성 은하가 된 것으로 생각된다. 여기에 은하 정도는 아니지만, 역시 많은 별들이 중력으로 묶여 이동하는 성단도 우리 은하 주변에 존재한다.

이런 위성 은하 중 대부분은 눈이나 작은 망원경으로는 보이지 않는 작고 어두운 왜소은하다. 대마젤란 은하(사진)나 소마젤란 은하처럼 크고 잘 보이는 위성 은하는 예외에 속한다.

그리고 최근에 발견된 것일수록 관측 기술의 발전으로 아주 어둡고 작은 은하를 찾아낸 것이기 때문에 더 작고 희미하다.

캐나다 빅토리아 대학의 사이먼 스미스는 하와이에 설치된 망원경인 캐나다-프랑스-하와이 (CFHT)와 판스타스 (Pan-STARRS)를 이용해 지금까지 알려진 것 가운데 가장 작고 희미한 위성 은하를 발견했다.

큰곰자리(Ursa Major) III/UNIONS 1 (UMa3/U1)는 우리 은하 중심에서 52,100 광년 정도 떨어진 은하로 은하 디스크를 통과해서 공전하는 형태의 위성이다.

다른 망원경의 관측 데이터를 추가로 확보해 분석한 결과 큰곰자리 III/UNIONS 1는 이런 위성 가운데서도 초미니 은하나 성단으로 밝혀졌다. 별의 숫자는 50-60개 정도에 불과하고 질량도 태양 질량의 16배에 지나지 않았다. 반지름은 10광년 정도다.

은하는 물론 성단이라고 불러도 민망할 정도로 작은 크기를 생각하면 큰곰자리 III/UNIONS 1는 우리 은하에 대부분의 별과 물질을 빼앗긴 은하나 성단의 흔적일 가능성이 있다. 다만 어느 쪽인지는 추가 관측을 통해 밝혀야 한다.

대형 망원경으로도 간신히 보이는 위성 은하나 성단을 연구하는 이유는 여기에 우리 은하의 역사와 진화 과정이 담겨 있기 때문이다. 큰곰자리 III/UNIONS 1가 이름과 달리 엄청나게 작아진 후에도 우리 은하 주변을 공전하게 된 사연 안에 우리가 몰랐던 은하 진화의 비밀이 담겨 있을지도 모른다. 

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com