유럽 남방천문대(ESO) 천문학자들이 세계 최대 전파망원경인 알마(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 극도로 멀리 떨어져 있는 은하를 관측해 내는 성과를 거뒀다.
지구에서 약 120억 광년 이상 떨어진 이 은하는 초기 우주 때 탄생한 매우 젊은 은하로, 놀랍게도 우리 은하(Milky Way)와 같은 모습을 하고 있었다.
태어난 지 얼마 안 된 어린 은하들은 통상 혼돈 상태를 나타내는 것으로 여겨지나, 이번에 관측된 은하는 우리 은하처럼 비교적 성숙한 모습을 하고 있어, 은하의 형성과 진화를 되짚어볼 계기를 마련한 것으로 여겨진다.
이 관측 연구는 과학저널 ‘네이처(Nature)’ 12일 자에 발표됐다.
우주의 나이를 약 138억 년이라고 보고 이번에 관측된 은하에서 지구로 빛이 도달할 때까지 124억 년이 걸렸다면, 우리는 우주 나이가 14억 년 때인 초기 우주에서 생성된 은하를 본 것이다.
이번 연구를 이끈 독일 막스플랑크우주물리연구소 프란체스카 리쪼(Francesca Rizzo) 박사과정생은 “이번 관측 연구 결과는 우리 은하수나 은하수와 가까운 나선은하들에서 관측되는 구조들이 이미 120억 년 전에 존재했다는 사실을 보여줌으로써, 은하 형성 연구에 새로운 돌파구를 열어주었다”고 밝혔다.
SPT0418-47로 명명된 이 은하는 나선형 팔은 없는 것으로 보이나, 우리 은하에서 볼 수 있는 전형적인 특징을 최소한 두 가지는 가지고 있는 것으로 확인됐다. 즉, 회전하는 원반과, 은하 중심 주위에 빽빽하게 모여있는 별 무리가 구성하는 불룩한 돌출부(bulge)가 그것이다.
우주 역사 초기에 이처럼 은하 중심 돌출부가 발견된 것은 처음으로, 이로 인해 SPT0418-47은 우리 은하처럼 보이는 은하 가운데 가장 멀리 있는 은하로 기록되게 됐다.
논문 공저자인 네덜란드 흐로닝언대 캅테인 천문연구소 필리뽀 프라떼르날리(Filippo Fraternali) 교수는 “이 은하를 보고 크게 놀랐던 것은 우리와 가까이 있는 다른 은하들과 매우 유사하다는 점으로, 모델링이나 이전의 좀 덜 상세한 관측들에서 나온 모든 예상과는 상반됐다”고 말했다.
초기 은하에서는 젊은 은하들이 아직 형성 과정에 있기 때문에 연구자들은 이 은하들이 혼돈스럽고 우리 은하와 같이 더 성숙한 은하들에서 전형적으로 나타나는 분명한 구조가 결여돼 있을 것이라고 예상했었다.
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