[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 행운의 천체 정렬로 천문학자들은 초기 우주에 있는 은하계에 차세대별과 은하를 형성하는 데 필요한 요소들로 주변에 씨를 뿌리고 있는 보기 드문 광경을 보게 되었다.
빅뱅 후불과 7억 년이 지난 시점에서 볼 때 이 먼 은하계는 가장자리 위로 가스가 흐르고 있다. 천문학자는 미국천문학회 회의에서 기자회견을 통해 이처럼 복잡한 행동을 보이는 것은 은하수와 같은 것으로 성장했을 수도 있는 가장 초기에 알려진 기성 은하라고 말했다. 이러한 결과들은 유출 활동이 우주의 아주 초기 부분에서도 은하 진화를 형성할 수 있는 것처럼 보인다는 것을 말해준다.
A1689-zD1이라고 불리는 이 은하계는 우주의 초기 은하계들로부터 나오는 빛을 휘어지고 강화할 수 있는, 또는 중력 렌즈를 가진 커다란 은하단인 아벨 1689에 의해 확대된 빛으로 나타난다. 초기 우주에서 관측된 다른 은하계들과 비교해 볼 때, A1689-zD1은 많은 별을 만들지 않으며, 이는 이 은하계가 우리의 망원경들에게는 그리 밝지 않다는 것을 의미한다. 하지만 그사이의 은하단은 A1689-zD1의 빛을 거의 10배로 확대했다.
과학자들은 AlMA를 통해 렌즈 빛을 연구했다. 그 팀은 뜨거운 이온화된 가스의 추적자인 산소의 특정 스펙트럼선과 차가운 중성 가스의 추적자인 탄소의 스펙트럼선이 세기를 지도로 만들었다. 뜨거운 가스는 밝은 별들이 있는 곳에 나타나지만, 그 차가운 가스는 예상하지 못했던 4배만큼 멀리 뻗어 있다.
이 현상에 대해 단지 몇 가지 시나리오만이 가스가 유출되는 것을 설명할 수 있을 것이다. 아마도 작은 은하들이 A1689-zD1과 합쳐져서 가스가 냉각되는 더 멀리 가스를 내뿜고 있을 것으로 추측했다. 아니면 별 형성의 열이 가스를 밀어내고 있을 수도 있다. 후자는 이 은하에서 상대적으로 낮은 별 형성률을 고려할 때 놀라운 일이 될 것이다. 천문학자들이 다른 초기 우주 은하들에서 가스가 유출되는 것을 목격해 왔지만, 그 은하들은 매년 수천 개의 태양 질량의 가스를 별로 바꾸는 것을 포함한 활동으로 북적거리고 있다.
연구원들은 다시 데이터를 이용해 차가운 중성 및 뜨거운 이온화된 가스의 움직임을 측정했다. 뜨거운 가스가 차가운 가스보다 더 큰 전체적인 움직임을 보였는데, 이는 A1689-zD1의 중심에서 바깥쪽 영역으로 밀려나고 있음을 의미한다.
이 은하의 상대적으로 낮은 별 형성률에도 불구하고, 과학자들은 여전히 일 년에 태양 질량의 30배에 달하는 별들이 이 가스를 은하 중심에서 밀어낼 수 있을 만큼 충분히 가열한다고 생각한다. 관측 결과는 가스의 대량 흐름이 더 질서정연하게 이루어졌음을 시사하며, 이는 유출을 암시하지만, 연구원들은 이 가스의 움직임을 더 자세히 분석하고 있으며 아직 대체 시나리오를 배제할 수 없다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자