리옌(李言)
【정견뉴스】
달의 뒷면이 ‘어두운 면’이라 불리는 것은 빛을 받지 못해서가 아니라, 우리가 지구에서 결코 그곳을 볼 수 없기 때문이다. 이와 마찬가지로 거대한 우리 은하에도 이와 유사한 ‘어두운 면’이 존재하며, 이는 인류에게 지금까지도 미스터리로 남아 있다. 빛 공해가 적은 지역에서 밤하늘을 바라보면 종종 우리 은하의 밝은 띠가 밤 하늘을 가로지르는 것을 볼 수 있는데, 사실 이는 우리 은하의 일부분에 불과하다. 측정과 관찰을 통해 과학자들은 우리 은하가 막대나선은하(barred spiral galaxy)라는 사실을 발견했으며, 우리가 속한 태양계는 우리 은하 중심에서 뻗어 나온 두 개의 나선팔에 안겨 있다. 하지만 인류는 아직 우리 은하의 반대편을 관측할 수 없는데, 이는 은하계 중심의 성간 먼지에 가려져 있기 때문이다. 우리가 충분히 먼 곳으로 우주 탐사선이나 망원경을 발사해 사진을 찍지 않는 한 불가능한 일이며, 이는 아직 실현되어야 할 과제로 남아 있다.
하버드 대학교 스미소니언 천체물리학센터(CfA)의 천문학자 토마스 댐(Thomas Dame)은 “광학적으로 말하자면, 이것은 마치 벨벳 천을 꿰뚫어 보려는 것과 같아서 — 완전히 캄캄하다”라며, “이러한 나선 구조를 추적하고 이해하는 것에 이르러서는, 기본적으로 우리 은하의 절반 정도가 여전히 미지의 영역에 속한다”고 말했다.
이러한 미지의 영역은 우리 은하에 관한 가장 기본적인 지식조차 여전히 탐구 대상로 남아 있음을 의미하며, 그 안에는 우리 은하가 포함하고 있는 항성의 수도 포함된다. 보스턴 대학교의 천문학자 톰 바니아(Tom Bania)는 “인류가 지구를 정확하게 그려내는 데 수천 년의 시간이 걸렸다”라며, “내 생각에 천문학의 사명은 어쩌면 인류와 우주 사이의 관계에 대한 명확한 인식을 제공하는 것일지도 모른다. 우리 은하에 대한 묘사는 그 일부분이지만, 이 묘사는 현재 여전히 불완전하다”고 전했다.
그러나 한 새로운 연구에서 댐과 그의 동료들은 이 공백을 메우기 위해 노력하고 있다.
그의 연구팀은 초장기선 전파간섭계 배열(Very Long Baseline Array, VLBA)이라는 장비를 사용했는데, 이는 하와이에서 버진아일랜드, 워싱턴주에 이르는 광대한 지역에 분산된 10개의 동일한 안테나로 구성된 시스템이다. 커버하는 면적이 아주 넓기 때문에 이 배열은 전파를 사용하여 ‘관측’을 수행할 수 있으며, 가시광선 아래에서 볼 수 있는 것보다 훨씬 더 광범위하여 과학자들은 우리 은하 중심의 반대편을 파악할 수 있게 되었다.
연구팀의 한 멤버는 논문에서 VLBA가 새로운 별이 태어나는 곳이 지구로부터 얼마나 떨어져 있는지 측정할 수 있다고 썼는데, 그곳 구름 속의 수증기와 메탄올이 전파 신호를 증폭시킬 수 있기 때문이다.
연구자들은 전통적인 삼각시차법을 사용했다. 즉, 지구 공전궤도의 서로 다른 두 곳에서 수개월 간격을 두고 특정 천체의 위치상 명유를 추적하여 거리 계산을 수행하는 것이다. 비유하자면, 손가락을 얼굴 가까이 대고 두 눈을 번갈아 감아보면 이 손가락이 마치 움직이는 것처럼 보이는 것과 같다. 변위의 각도를 측정함으로써 천문학자들은 삼각법을 이용해 이 물체의 거리를 계산할 수 있다.
VLBA를 활용하여 연구자들은 우리로부터 6만 6천 광년 이상 떨어진, 우리 은하 반대편의 항성 생성 지역이 보여주는 극미한 시차 운동을 측정할 수 있었다. 이것은 현대 관측 천문학에서 하나의 이정표다.
이 연구팀의 연구 성과는 《사이언스(Science)》 잡지에 발표되었다. 하지만 이는 전체 은하계를 이해하고자 노력하는 수많은 연구자와 천문대들의 진행 중인 노력의 일부분에 불과하다. 과학자들은 은하계의 발광 물질과 암흑 물질을 정량화하기를 희망하며, 동시에 이토록 전례 없는 탐사를 통해 마침내 은하계의 탄생과 진화의 수수께끼를 풀고, 나아가 인류의 기원까지 알게 되기를 기대하고 있다.
（에포크타임스）