심해(心海)
【정견망】
스테판 오중주 은하단은 페가수스자리에 있는 다섯 개의 가까운 은하로 이루어진 밀집된 은하단이다. NASA 허블 망원경으로 촬영한 사진에서 이 그룹의 은하들은 마치 목걸이에 세팅된 다이아몬드처럼 빛난다. 이 이미지는 스테판 5중주 은하단이 큰 변화를 겪고 있음을 보여준다. 적어도 두 개의 은하가 고속 충돌을 거친 후 분리되었다. 격렬한 충돌은 이웃 은하의 별과 가스를 우주로 던졌고, 충돌이 남긴 잔해에서 100개 이상의 별 무리와 여러 개의 백색 왜소 은하와 같은 새로운 “생명”이 만들어졌다. 이들 어린 성단들 각각에는 백만 개 이상의 별이 포함되어 있다.
펜실베니아 주립대학의 천문학자 사라 갤러거(Sarah Gallagher)는 “5개 은하로 이루어진 ‘스테판’ 오중주 중요성 또는 독특함은 초기 우주에서 매우 흔했던 현상인 초기 우주 은하 충돌의 한 사례라는 점입니다. 이런 현상은 초기 우주에서는 아주 흔했습니다.” 그녀의 연구팀은 허블 망원경의 “샤프 아이”를 사용해 성단의 나이를 확정했으며, 그 결과는 천문학 저널 2001년 7월호에 발표되었다.
이번 연구에서는 적어도 세 곳의 별 탄생 지역을 발견했다. 이 지역 성단의 나이는 200만 년에서 10억 년 사이로, 은하 충돌의 오랜 역사를 나타낸다. 연구팀은 새로운 별의 탄생이 2천만 년 전 충돌로 시작되어 수백만 년 동안 계속되었으며, 가장 어린 성단은 천문학에서는 상당히 짧은 기간인 2백만 년 밖에 되지 않는다는 증거를 발견했다.
연구팀의 일원인 펜실베이니아 주립대학의 제인 찰튼은 “충돌 이후 2천만 년이 지났고, 우리는 200만 년 전에 태어난 성단을 보고 있다”면서 “이전 연구에서는 이 성단들의 나이가 1천만 년에서 2천만 년 사이라고 결론지었지만 허블 망원경을 통해 우리는 이 성단들이 더 젊다는 결론을 내렸습니다. 이 젊은 성단들의 나이 범위는 그 한 지역에서 생긴 별이 한 세대의 별이 죽으면서 다음 세대 별 탄생을 위한 씨앗을 뿌리는 ‘자기 번식’일 수 있음을 시사합니다.”라고 했다.
천문학자들은 또한 두 지역에 흩어져 있는 700만 년 된 별 무리를 발견했으며, 그 면적은 15만 광년이고 그 수는 방대하다. 별은 일반적으로 은하에 퍼져 있다고 생각되지만, 이 지역의 별들은 은하단에서 멀리 떨어져 있다. 더욱 신비한 것은 이 별들의 탄생이 어떻게 이렇게 넓은 지역에서 동시에 일어났는가 하는 점이다.
스테판 오중주 은하단의 변화는 별의 탄생이 우리가 원래 생각했던 것보다 훨씬 더 놀랍고 복잡하다는 것을 암시한다. 예를 들어, 광활한 지역에서 별이 동시에 탄생하고 별 탄생이 계속되는 것은 예상치 못한 일이다. 최근 허블 망원경이 ‘올챙이 은하’와 ‘쥐 은하’의 충돌을 발견한 것처럼 천문학자들은 우주 곳곳에서 은하 충돌로 인한 별 탄생을 많이 발견했다. 천문학자들은 이 현상이 초기 우주의 은하 진화에서 매우 흔한 현상이었다고 믿는다.
하지만 이것은 우리 우주가 아주 오래고 긴 연화(演化) 끝에 모종의 기제에 의해 우주가 탄생 당시의 상태로 돌아가고 있음을 시사할 수도 있다. 이토록 광활한 공간 범위에서 이토록 많은 별이 동시에 탄생하는 기제는 과연 무엇일까? 우주의 신비는 정말 사람을 놀라게 한다.
참고 자료
1. http://oposite.stsci.edu/pubinfo/PR/2001/22/pr.html
2. 사라 C. 갤러거 외, 천문학 저널, 122,163, (2001)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/16138