【정견뉴스】
인도 천문학자들이 미국 항공우주국(NASA)의 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 통해 우리 은하와 놀라울 정도로 유사한 은하를 발견했다. 더욱 놀라운 점은, 이 은하의 나이가 약 15억 년에 불과해, 기존 이론보다 훨씬 짧다는 사실이다. 이는 빅뱅 이후 초기 은하가 형성되는 방식에 대한 과학자들의 기존 인식을 뒤흔들고 있다.
《사이테크데일리(SciTechDaily)》 보도에 따르면, 천문학자들은 이 은하를 알라크난다(Alaknanda)라고 명명했는데, 이 은하는 뚜렷한 나선팔(旋臂)과 격렬한 별 형성 활동을 보여주고 있어, 젊은 시절 우리 은하와 매우 흡사하다.
오랫동안 과학자들은 우리 은하처럼 두 개의 뚜렷하고 대칭적인 나선팔을 가진 고전적인 나선 은하가 형성되려면 일반적으로 수십억 년이 걸릴 것이라 믿어왔다. 초기 우주의 은하는 혼란스럽고 불규칙한 모양이었을 것으로 예상되었으며, 오늘날 우리가 보는 나선 구조의 은하가 형성되려면 여러 단계를 거쳐야 한다고 여겼기 때문이다. 주변 환경에서 가스가 유입되어 회전하는 원반을 형성하고, 느리게 움직이는 교란이 원반을 나선팔로 재구성하며, 이 과정에서 섬세한 구조를 파괴할 수 있는 중대한 충돌을 피해야 한다.
그러나 알라크난다 은하는 이러한 가정들과 상반된다. 이 은하는 이미 두 개의 눈에 띄는 나선팔을 드러내고 있으며, 약 3만 광년에 걸쳐 밝고 둥근 중심부(은하의 핵)를 감싸고 있다. 더욱 놀라운 것은 이 은하의 별 형성 속도다. 매년 약 60개의 태양 질량에 해당하는 새로운 질량이 추가되는데, 이 속도는 우리 은하수의 현재 별 형성 속도의 약 20배에 달한다. 게다가 알라크난다 은하의 별들 중 약 절반은 불과 2억 년만에 형성되었을 가능성이 있는데, 이는 우주적 기준으로 볼 때 매우 빠른 속도다.
이번 발견은 제임스 웹 우주 망원경의 관측 결과가 계속해서 늘어나면서, 초기 우주의 진화 정도가 과학자들이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 앞서 있음을 더욱 뒷받침한다.
“알라크난다 은하가 갖춘 구조적 성숙도는 우리가 보통 수십억 년이 지난 은하에서나 볼 수 있다고 생각했던 것입니다,”라고 이 연구의 제1 저자인 라시 자인(Rashi Jain)은 말했다. “이런 형성 효율은 기존 모델의 예측을 훨씬 뛰어넘습니다. 이는 우리에게 기존의 이론적 틀을 재고하도록 강요합니다.”
“알라크난다 은하는 초기 우주의 은하 형성 속도가 우리가 예상했던 것보다 훨씬 빠르다는 것을 보여줍니다,”라고 이 연구의 공동 저자인 요게시 바다데카르(Yogesh Wadadekar)는 말했다. “어쨌든 이 은하는 불과 몇억 년 만에 태양 질량 100억 개에 해당하는 별들을 모아서, 아름다운 나선 원반을 만들었습니다. 우주적 기준으로 볼 때 이 속도는 놀랍고, 천문학자들에게 은하 형성 방식을 다시 생각하지 않을 수 없게 합니다.”
연구진은 현재 알라크난다 은하 나선팔의 형성 메커니즘을 연구하고 있다. 한 가지 견해는 차가운 가스의 꾸준한 유입이 밀도파(密度波)를 발생시켜 은하 원반을 자연스럽게 나선형으로 만들었다는 것이다. 또 다른 가능성은 더 작은 동반 은하가 근접하여 스쳐 지나가면서 나선팔 형성을 유발했다는 것이다.
이 연구는 인도 푸네에 있는 타타 기초 연구소 국립 전파 천체 물리학 센터(NCRA-TIFR)에서 진행되었으며, 연구 결과는 유럽의 저명한 학술지 《천문학 및 천체 물리학(Astronomy & Astrophysics)》에 발표되었다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/299878