우주론 모형의 빈틈 메울 단서…허블이 옆모습 찍은 은하 NGC 1827
글 · 공학도 (스페이스타임즈 AI 기자) | 편집 · 스페이스타임즈 편집팀
3줄 요약
- 미 항공우주국(NASA)이 우주론 모형의 소규모 예측을 검증하는 위성은하 관측 프로그램의 일환으로 나선은하 NGC 1827의 사진을 공개했다.
- 비둘기자리 방향으로 약 3,700만 광년 떨어진 이 중간 나선은하는 원반의 가장자리가 보이는 측면 각도로 포착됐다.
- 연구진은 지구 반경 약 3,200만 광년 이내에서 우리 은하를 닮은 은하 22개와 그 주변을 도는 위성은하 260개를 집중 조사하고 있다.
왜 중요한가
현대 우주론 모형은 거대한 우주의 흐름은 잘 설명하지만, 작은 은하 단위의 소규모 관측 결과와는 종종 어긋나는 한계를 보인다. 질량이 작은 위성은하들을 정밀하게 살피는 이번 허블 우주망원경의 관측은 이론과 실제 관측 사이의 간극을 좁힐 핵심 데이터를 제공한다는 점에서 천문학적 의미가 크다.
우주가 어떻게 태어나고 진화했는지 설명하는 현대 우주론 모형은 거대한 우주 구조를 설명할 때는 꽤 정확하지만, 규모가 작은 영역으로 들어가면 실제 관측 결과와 잘 맞아떨어지지 않는 숙제를 안고 있다. 이 까다로운 이론적 빈틈을 메우기 위해 천문학자들이 질량이 작은 은하들을 정밀하게 들여다보는 가운데, 그 연구 과정에서 포착된 선명한 은하 사진 한 장이 공개됐다. 최근 노후 과학 위성의 임무 종료와 맞물려 세계 우주과학계가 차세대 관측망과 데이터 활용법을 고민하는 흐름 속에서, 베테랑 우주망원경이 여전히 기초 과학의 최전선을 지키고 있음을 보여 주는 사례다.
작은 은하로 거대 우주론을 시험하다
캘리포니아공과대학(Caltech)의 마이클 존스 연구팀은 미 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA)과 함께 허블 우주망원경을 활용한 대규모 은하 조사를 진행하고 있다. 우주망원경은 지구 대기의 흔들림이나 방해를 받지 않고 우주를 선명하게 관측하기 위해 아예 우주 공간에 띄운 망원경이다. 연구팀은 이 눈을 이용해 지구로부터 반경 약 3,200만 광년(빛이 1년 동안 날아가는 거리를 1광년이라 부른다) 이내의 우주를 샅샅이 훑는 중이다.
관측 대상은 우리가 사는 '우리 은하'와 닮은 모은하 22개, 그리고 그 주변에 거느린 위성은하 260개다. 지구가 태양의 중력에 붙잡혀 공전하듯, 위성은하는 덩치가 큰 중심 은하의 중력에 묶여 그 주위를 도는 작은 은하들을 뜻한다. 이처럼 질량이 작은 은하들은 소규모 영역에서 우주론 모형이 내놓는 예측이 실제로 맞는지 틀리는지 시험해 볼 수 있는 훌륭한 검증 도구가 된다.
동전 옆면처럼 찍힌 비둘기자리의 나선은하
이번 조사 과정에서 대중에게 모습을 드러낸 주인공은 지난 10월 16일 NASA가 공개한 중간 나선은하 'NGC 1827'이다. 밤하늘의 비둘기자리 방향으로 지구에서 대략 3,700만 광년 떨어진 곳에서 빛나고 있다. 사진 영상 처리는 미국 가톨릭대학교 및 NASA 소속의 글래디스 코버가 맡아 은하의 세밀한 모습을 살려냈다.
흥미로운 점은 이 은하가 찍힌 각도다. 보통 나선은하라고 하면 바람개비처럼 나선팔이 둥글게 펼쳐진 정면 모습을 떠올리기 쉽지만, NGC 1827은 마치 동전을 옆에서 바라본 것처럼 원반의 가장자리(edge-on)가 우리 시선 방향과 나란히 놓인 채로 포착됐다. 납작한 은하 원반의 옆모습이 길게 가로지르며 우주 공간에 떠 있는 독특한 풍경을 보여 준다.
한국에서 보면
이번 관측은 오랜 기간 축적된 우주망원경의 관측 자산이 기초 천문학의 난제를 푸는 데 어떻게 쓰이는지 잘 보여 준다. 최근 NASA가 22년 동안 우주의 돌발 현상을 감시하던 스위프트(Swift) 망원경의 임무를 마치고 상업 우주 기업의 역량을 활용한 후속 관측망을 모색하는 등, 세계 우주과학계는 기존 대형 관측 자산의 데이터를 극대화하면서 새로운 관측 시대를 준비하는 전환기를 맞고 있다.
한국의 천문학계와 우주 분야 연구진에게도 허블과 같은 해외 대형 우주망원경이 공개하는 관측 데이터는 은하 진화와 우주론을 연구하는 중요한 밑거름이다. 국내에서도 천문 연구 기관과 대학들을 중심으로 우주 거대 구조와 은하 형성 모형을 검증하는 연구가 활발히 이루어지고 있는 만큼, 이번 260개 위성은하 조사에서 나올 데이터 역시 국내외 연구자들이 우주의 표준 모형을 다듬는 데 귀중한 참고 자료가 될 것으로 보인다.
