은하의 충돌과 분열: 암흑 물질 없는 은하의 형성 비밀이 풀리다 [함께 보는 우주]
은하의 충돌과 분열: 암흑 물질 없는 은하의 형성 비밀이 풀리다 [함께 보는 우주]

[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 암흑 물질이 없는 두 개의 신비한 은하를 가지고도 형성하는 과정을 이야기할 수  있다. 약 80억 년 전, 연구원들은 두 개의 왜소은하가 서로 부딪혔다고 제안한다. 그 우주 충돌은 두 은하 내의 가스가 분열하여 암흑 물질이 없는 두 개의 은하를 포함하여 다수의 새로운 왜소은하를 형성하게 했다.

6백만 광년 이상 길이의 새로운 왜소은하들의 줄이 가설 충돌의 결과로 형성되었을 수도 있다고 연구자들은 보고했다. 만약 맞는다면, 이 발견은 어떻게 그러한 특이한 암흑 물질이 없는 은하들이 형성되는지에 대한 미스터리를 푸는 것을 돕고, 암흑 물질의 본질에 대한 새로운 세부 사항들을 밝힐 수 있다. 그러나 다른 과학자들은 이 뒷이야기를 뒷받침할 충분한 증거가 있는지에 대해서는 회의적이다.

2018년 예일대학교 천문학자들은 암흑물질이 없는 왜소은하를 보고했다. 보이지 않는 신비한 물질은 일반적으로 별에 대한 중력 효과를 통해 은하계에서 감지할 수 있다. 2019년 근처에서 두 번째 암흑물질이 없는 왜소은하가 발견되었을 때, 그것은 명백한 질문을 제기했다.

두 개의 홀수 은하가 어떻게 형성되었는가? 암흑물질은 일반적으로 모든 은하의 기초를 형성하는 것으로 생각되며, 결국 별을 형성하는 가스를 중력적으로 끌어당긴다. 그래서 어떤 과정이 암흑물질과 은하의 가스를 분리했음이 틀림없다.

과학자들은 이전에 두 개의 은하단이 서로 충돌하면서 형성된 총탄 성단에서 암흑 물질과 정상 물질이 매우 큰 규모로 분리되는 것을 목격한 바 있다. 다른 연구자들은 "총탄 난쟁이"라고 부르는 충돌하는 왜소은하에서 비슷한 일이 일어날 수 있다고 제안했다.

그러한 충돌이 일어나는 경우, 왜소은하들의 천상의 암흑물질은 방해받지 않고 계속될 것인데, 이는 암흑물질이 다른 물질과 상호작용하지 않기 때문이다. 그러나 두 은하에서 나온 가스가 서로 강하게 부딪쳐 결국에는 암흑물질이 없는 각각의 은하가 되는 여러 개의 덩어리를 형성할 것이다.

이제, 과학자들은 아이디어가 이전에 보고된 두 개의 암흑 물질이 없는 은하와 근처에 있는 여러 다른 은하들을 설명한다고 말한다. 그 연구자들은 그 두 은하가 마치 같은 지점에서 온 것처럼 서로에게서 멀어지고 있다고 말한다. 게다가, 그 두 은하는 총알 난쟁이 충돌의 결과로 형성되었을 수도 있는 구조인, 일렬로 정렬된 11개의 은하 사슬의 일부이다. 과학자들은 이에 대해 추가적인 연구를 지속하고 있다.

[이상원 칼럼니스트] 
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자

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