상호작용 은하의 별 형성 전쟁 포착
2022-07-30 11:37

새로운 별들의 형성을 둘러싼 두 은하의 전쟁을 담은 극적인 이미지가 공개됐다.

국제 천문학 저널 ‘천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)’은 최근 지상 대구경 망원경들이 동원된 천문 관측 프로젝트 ‘슬론 디지털 스카이 서베이(Sloan digital sky survey, SDSS)’에 의해 포착된 일명 ‘태피 은하(Taffy Galaxies)’를 잡아낸 사진을 선보였다.

‘태피 은하’란 가스가 풍부한 두 원반은하가 비교적 최근 정면충돌한 결과물이다. 사진 속의 ‘태피 은하’는 지구에서 페가수스자리 방향으로 약 2억 광년 떨어진 ‘UGC12914’와 ‘UGC12915’다. 연번에서 짐작 가능하듯 이들은 서로 붙어있는 상호작용 은하다.

SDSS에 의해 촬영된 상호작용 은하 'UGC12914' 및 'UGC12915'(왼쪽). 두 은하 사이에 별이 형성되는 곳을 추가로 특정한 알마 망원경 화상(오른쪽) <사진=천체물리학저널·칼텍 공식 홈페이지>

천문학계는 은하와 은하가 충돌할 때 새로운 별을 만들어내는 별 형성 활동이 촉진되는지, 아니면 억제되는지 연구해 왔다. ‘태피 은하’인 ‘UGC12914’와 ‘UGC12915’는 학자들의 의문을 해명하기 딱 좋은 무대로 여겨진다.

현재 관측되는 두 은하는 정면충돌로부터 약 2500만~3000만 년이 지난 것으로 추정된다. 두 은하의 극적인 충돌 결과 퍼져 나온 가스 난류에 의해 마치 다리 같은 구조가 형성됐다. 엿가락 같은 형상에 기인해 이를 ‘태피 다리(Taffy Bridge)’라고 부른다.

미국 캘리포니아공과대학교(칼텍) 필립 애플턴 교수 등 연구팀은 이 상호작용 은하의 비밀을 알아보기 위해 칠레 전파망원경군 알마(ALMA)를 통한 추가 관측을 실시했다. 그 결과 연구팀은 지금까지 드러나지 않은 ‘UGC12914’와 ‘UGC12915’의 새로운 부분들을 특정했다.

상호작용 은하 'UGC12914'와 'UGC12915' <사진=Detlef Hartmann(astrobin.com)>

애플턴 교수는 “알마 망원경에 의한 일산화탄소 가스 관측으로부터 우리는 두 은하를 잇는 ‘다리’안에 존재하는 필라멘트나 덩어리 같은 형상들이 중력에 의해 속박되지 않을 가능성이 높다고 판단했다”고 전했다.

이어 “이처럼 은하에서 별이 형성될 가능성이 있는 영역들은 외부 압력이 없으면 급속히 흩어지고 200만~500만년 안에 소멸될 수 있다”며 “그럼에도 알마로 잡아낸 고립된 영역들은 아무 일 없다는 듯 별을 만들어내고 있었다”고 덧붙였다.

연구팀은 두 은하에 걸쳐 있는 가스 난류 다리가 양쪽 은하들의 별 형성을 둘러싼 격전지와 같다고 판단했다. 이런 현상을 우주 관측에서 포착한 예는 극히 드물다는 게 연구팀 설명이다. 연구팀은 두 은하의 별 형성에 얽힌 의문점들을 추가 관측 및 분석을 통해 풀어낼 예정이다. 

정이안 기자 anglee@sputnik.kr 

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