【정견뉴스】
은하계는 하늘에서 가장 주목받는 은하다. 비록 지구가 은하계 내부에 위치해 있고 인류의 가장 크고 훌륭한 망원경들이 은하계 내의 다양한 별들을 끊임없이 관측하고 있지만, 이 비할 바 없이 웅장한 우주 천체는 여전히 풀리지 않는 수수께끼로 가득하다.
밤하늘에 빛 공해가 없다면 사람들은 수많은 반짝이는 별들이 이룬 띠 모양의 은하수를 더 선명하게 볼 수 있을 것이다.
하지만 우리의 시력이 아무리 좋아도 성간 먼지에 가려진 별들은 볼 수 없다. 《내셔널 지오그래픽(National Geographic)》 2018년 보도에 따르면, 은하계에는 더 깊이 탐구해야 할 10가지 미스터리가 존재한다.
1. ‘대형 전구’
‘페르미 기포(Fermi Bubbles)’라고도 부르며, 2010년에 발견된 두 개의 거대한 고에너지 방사선 기포로, 그 성분의 3분의 2가 감마선이다. 이 방사선들의 방출 속도는 시속 320만 킬로미터에 달한다.
은하계의 측면에서 보면, ‘페르미 기포’는 은하계 중심의 위아래로 대칭을 이루며 분포해 마치 그곳에 설치된 두 개의 밝은 전구 같다. 각 전구의 긴 지름은 3만 광년에 달한다.
과학자들은 이러한 강력한 감마선의 구체적인 출처, 즉 어째서 그토록 방대한 양의 고에너지 감마선이 느닷없이 나타났는지 아직까지 밝혀내지 못했다.
2. 은하 중심에서 튀어나오는 한무리 수소 기포
미국 국립과학재단의 그린뱅크 전파망원경(Green Bank Telescope)은 무리를 지은 수소 기포들이 시속 100만 킬로미터의 속도로 은하계 중심에서 튀어나오는 현상을 발견했다.
은하계 바깥 공간으로 날아가는 이 기포들의 수는 100개가 넘으며, 은하계 상하방으로 분포한 범위는 각각 5000광년에 달한다.
그린뱅크 망원경 웹사이트 2018년 1월 10일 자 보도에서, 과학자들이 이 기포들이 놀라운 속도로 은하 중심에서 튀어나오는 것을 목격했음에도 불구하고 그 정확한 원인은 알지 못하며, 저 기포들이 퇴적의 결과인지 혹은 이온화의 결과인지 판단할 수 없다고 전했다.
3. 암흑물질 헤일로(Halo)
50년 전, 과학자들은 은하계가 암흑물질에 둘러싸여 있다는 사실을 발견했다. 이 암흑물질들은 은하계 주변에 ‘헤일로’를 형성하고 있다.
하지만 그 구체적인 원인은 지금까지도 미스터리로 남아 있다.
4. 고대 성단들에 둘러싸인 은하계
은하계는 최소 150개의 오래된 성단에 둘러싸여 있다. 성단이란 항성이 밀집된 공간을 말한다. 이 성단들에는 수만 개에 달하는 별들이 포함되어 있으며, 그 나이는 우주의 나이와 거의 맞먹는다.
그중 대부분은 ‘은폐’되어 있으며, 남쪽 하늘에서는 대마젤란은하와 소마젤란은하만 관측할 수 있다.
5. ‘종이처럼 얇은’ 구조
은하계는 납작한 나선 은하로, 종이 한 장처럼 얇다. 은하계의 지름은 10만 광년인 반면, 그 두께는 불과 1000광년에 불과하여 이 비율이 100:1에 달하기에 흡사 종이 한 장과 같다.
왜 이러한 구조적 특징을 지니게 되었을까?
6. 지구는 겨우 18번의 ‘은하년’을 보냈다
태양계가 지구의 공전처럼 시속 약 80만 킬로미터의 속도로 은하계를 회전하고 있음을 뜻한다. 하지만 태양계가 은하를 한 바퀴 도는 데는 2억 5천만 년이 걸리며, 이를 1 ‘은하년’으로 친다.
지구의 역사가 45억 년이라고 계산할 때, 태양계를 겨우 은하계를 18번 회전했을 뿐이며, 즉 18번의 ‘은하년’을 보낸 셈이다. 이를 통해서도 은하계가 얼마나 거대한지 짐작할 수 있다.
7. 항성 수의 미스터리
현재 과학자들은 은하계에 도대체 얼마나 많은 항성이 있는지 정확히 알지 못하며, 행성을 포함한 모든 천체의 구체적인 개수가 얼마나 되는지는 더 말할 것도 없다.
은하계의 천체는 너무나 많아서 일일이 관측하고 세는 것은 불가능하므로, 오직 ‘무게 재기 법(질량 추정법)’이나 ‘광도법(光度法)’으로 추산할 수밖에 없다.
설령 추산한다 한들 대략적인 항성 수도 알 길이 없다. 3천억 개? 4천억 개?……
8. 주변 은하들 포식
최근 몇 년 동안 과학자들은 은하계가 주변의 작은 은하들을 포식해 왔으며, 적어도 11개를 집어삼켰다는 사실을 발견했다. 그 잔해들은 강줄기 같은 먼지 구름인 ‘항성류(Stellar stream)’로 불린다.
9. 초거대 블랙홀
과학자들은 은하계 중심에서 극도로 강력한 방사선 줄기와 전파 등을 감지해 냈으며, 이에 따라 그곳에 초거대 블랙홀이 존재할 것으로 추정하고 있다.
이 블랙홀은 은하계의 진화와 긴밀하게 연관되어 있다. 다시 말해 초거대 블랙홀은 은하계의 운명과 관련이 있지만, 과학자들은 지금까지도 이 블랙홀의 실제 모습을 직접 눈으로 보지 못하고 있다.
10. 미래에 안드로메다은하와 ‘충돌’할까?
충돌이라고는 하지만, 실제로는 진정한 의미의 부딪힘이 아니라 은하 간의 모임과 융합을 뜻한다.
과학자들은 은하계가 가장 가까운 이웃 은하인 ‘안드로메다’와 시속 40만 킬로미터의 속도로 서로를 향해 다가가고 있음을 발견했다.
비록 이웃이라고는 하지만 두 은하는 여전히 250만 광년이나 떨어져 있어, 그 거리가 상상조차 하기 힘들 정도로 멀다. 시간으로 가늠해 본다면, 이 두 은하가 서로 충돌하기까지는 무려 40억 년이라는 세월을 기다려야 한다.
이렇게 아득히 먼 시간 동안, 그 사이에 과연 또 어떤 다른 우주적 대사건들이 벌어질까?
(에포크타임스)