은하 모양, 은하단 충돌 시 막대구조따라 결정된다

[산업일보]
수백억, 수천억 개의 별로 이루어져 있는 은하는 다양한 모양을 하고 있다. 가장 흔한 은하는 나선팔 구조를 갖는 `나선은하'이다. 나선은하 중 1/3은 중심 부분이 막대모양인데, 이 부분이 은하의 전체적 모양 형성과 진화과정에 영향을 미칠 수 있어 매우 중요하게 연구돼 왔다.

나선은하의 막대구조물 생성 원인에 대해서 여러 가지 가설이 제시됐던 바 있다. 그러나 어떤 것이 맞는지 속 시원하게 밝혀지지 않아, 막대구조의 형성과정은 은하구조 연구의 난제로 남아있었다.

이에, 임명신 교수(서울대학교) 연구팀이 은하의 모양을 결정짓는 새로운 원리가 있음을 밝혀냈다고 한국연구재단이 발표했다.

연구팀은 수백, 수천 개의 은하가 모여있는 집합체인 `은하단' 두 개가 충돌하는 과정에서 막대구조가 발생할 수 있음을 밝혔다. 이는 `슬론 디지털 스카이 서베이'라는 외부은하탐사 관측자료를 통해 입증됐다.

연구팀은 관측자료로부터 105개의 은하단과 1천377개의 나선은하를 선별해 충돌 중인 은하단에서 막대나선은하의 발생 빈도가 현저하게 많음을 밝혀냈다. 이로써 은하단 충돌과정에서 막대구조가 형성될 수 있음을 알 수 있다.

은하단의 충돌과정에서 막대구조가 만들어낼 수 있다는 것은 20년 전 한 논문에 짤막하게 언급됐을 뿐, 그동안 막대구조 연구에서 무시돼 왔다. 그러나 이번 연구에서 관측자료의 분석을 통해 명백히 밝혀진 것이다.

임명신 교수는 “이 연구는 은하의 특성이 주변 환경에 좌지우지될 수 있음을 보여주는 좋은 예”라며, “은하 막대구조 연구에 새로운 패러다임을 제시했다”라고 연구의 의의를 설명했다.

윤용민 연구원은 “이 연구는 관점을 넓혀 은하의 특성을 면밀하게 분석하여 얻어낸 결과”라고 설명하며, “은하단 충돌이 막대나선은하의 다른 특성에 어떤 영향을 미치는지 연구할 계획이다”라고 후속연구 계획을 밝혔다.

연구진에 따르면, 그동안 은하의 구조를 결정짓는 중요한 요인은 크게 두 가지로 알려져 왔다. 은하가 무겁거나 가볍다는 식의 은하의 내부적인 요인과 주변 밀도의 높고 낮음과 같은 정적인 환경적 요인이 그것이다.

이번 연구결과는 기존 설명에 더해 우주의 대규모 구조물인 은하단의 충돌이라는 ‘급격한 환경의 변화’도 은하의 구조를 결정짓는 중요한 요인임을 새로이 밝혀냈다는 점에서 뜻깊다.

이 연구결과는 은하단 충돌로 대표되는 ‘급격한 주변 환경의 변화’를 은하의 구조연구에 도입해야 함을 보여주었다. 이는 은하의 모양에 관한 연구에 새로운 활력소를 불어넣어 줄 것으로 기대된다.