【정견뉴스】
우리 인류가 사는 은하계는 고요한 소용돌이 모양의 은하처럼 보이지만, 실제로는 결코 평온하지 않다. 최근 천문학자들은 유럽우주기구(ESA)의 가이아(Gaia) 우주 망원경을 통해 은하계에 거대한 ‘거대 파도’가 퍼져 나가고 있음을 발견했다.
이 파동은 은하계 중심부에서 바깥쪽으로 퍼져 나가며 수천 개의 별들의 운동에 영향을 미쳐, 마치 파도 속의 부평처럼 위아래로 흔들리게 한다. 이는 단순히 흥미로운 현상에 그치지 않고, 은하계의 역동적인 역사를 드러내며 수억 년 전 우주 충돌에서 비롯되었을 가능성을 시사한다.
이 ‘거대 파도’는 어떤 모습일까? 은하계를 지름 약 10만 광년의 납작한 원반 구조로 상상해보자. 수천억 개의 별과 가스, 먼지로 이루어진 이 원반은 완벽히 평평하지 않다. 바람에 휘날리는 침대보처럼 휘어지고 물결치는 형태를 띤다.
최근 발견된 이 파도는 ‘은하계 거대 파동(Great Wave)’이라 불리며, 수만 광년에 걸쳐 수직 방향으로 퍼지는 교란으로 은하 원반 내 별들의 위치와 속도에 영향을 미칩니다. 이 파동은 정적이지 않고, 지진파가 지구에서 퍼지듯 초당 약 10~20km 속도로 중심에서 바깥쪽으로 파문처럼 확산된다.
은하계의 측면에서 본 파도는 빨간색과 파란색으로 표시된다. 빨간색 영역에서는 별들이 은하 원반 위쪽에 위치하고, 파란색 영역에서는 아래쪽에 위치하며, 화살표는 별들의 운동 방향을 가리킨다.
가이아 우주 망원경은 2013년 발사 이후 은하계에 대한 가장 정밀한 지도를 작성해 왔다. 이 망원경은 시차 측정 기술을 사용하며, 그 정밀도는 마이크로초각 수준으로, 지구에서 달 표면의 동전 크기를 측정하는 것과 같습니다.
최근 공개된 가이아 데이터(Data Release 4)는 20억 개 이상의 별의 위치, 속도, 거리를 정밀하게 측정하여 이 파도의 3차원 지도를 작성했다. 데이터에 따르면 이 파도는 수천 개의 별을 교란시켜 원래 궤도에서 수백 광년이나 벗어나게 했다. 이는 은하계의 ‘뒤틀림’(warp, 은하 원반 전체의 S자형 휘어짐)이 아니라 더 역동적이고 바깥쪽으로 확장되는 교란으로, 마치 은하계가 ‘날개를 퍼덕이는’ 듯한 움직임을 보인다.
이 발견은 단독 사례가 아니다. 2020년 천문학자들은 이미 은하계 내 ‘래드클리프 파’(가스 구름의 물결 모양 구조)를 관측한 바 있으나, 이번 거대 파도는 별의 운동과 직접 연관되어 은하 역학에 대한, 보다 포괄적인 통찰을 제공한다. 가이아의 관측 자료는 이 파도가 은하계의 나선팔과 연관될 가능성을 보여주며, 은하 구조에 대한 우리의 이해를 더욱 복잡하게 만든다.
이 거대한 파도의 원인은 여전히 미스터리지만, 과학자들은 몇 가지 가설을 제시했다. 가장 유력한 설명은 은하계가 왜소은하와 충돌한 데서 비롯됐다는 것이다. 약 20~30억 년 전, 궁수자리 왜소타원 은하가 은하 원반을 여러 차례 통과하면서 이 같은 파동을 일으켰을 수 있다. 마치 연못에 돌을 던져 파문을 일으키는 것과 같다. 이 왜소은하는 현재 은하계에 흡수되었지만, 그 중력 교란은 지속적인 영향을 남겼다.
다른 가능성으로는 은하 중심 초거대 블랙홀(사수자리 A*)의 활동, 암흑 물질의 불균일한 분포, 또는 더 오래된 위성 은하 충돌 등이 있다. 연구팀은 이러한 가설을 검증하기 위해 향후 가이아의 추가 데이터 공개나 제임스 웹 우주 망원경의 보조 관측 등 더 많은 관측 자료가 필요하다고 밝혔다.
이것이 우리에게 의미하는 바는 무엇일까? 이 발견은 단순한 천문학적 흥미거리 그 이상으로, 우리 은하의 진화 역사를 이해하는 데 도움을 준다. 즉 은하계는 고립되고 정적인 실체가 아니라 인접 은하와의 상호작용을 통해 끊임없이 자신을 형성해 왔다. 이러한 파도는 항성 생성, 가스 분포, 심지어 행성계의 안정성까지 영향을 미칠 수 있습니다. 지구에 사는 우리에게 이 파도는 수천 광년 떨어져 있어 태양계에 직접적인 영향을 주지 않지만, 우주가 역동적이고 상호 연결된 시스템임을 상기시켜 준다.
(NTDTV)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/298873