[미디어파인=이상원 기자] 우주에서의 거대한 충돌이 미래에 다가오고 있을지도 모른다. 우리 은하의 쌍둥이처럼 여겨지는 안드로메다 은하가 빠른 속도로 다가오고 있다. 북반구의 늦여름과 가을 밤하늘에서 망원경으로 관측할 수 있는 희미한 나선형 구조의 안드로메다 은하는 점점 더 커지며 결국 우리 은하와 물리적으로 충돌할 가능성이 있다. 이 충돌은 별들을 흩뜨리고, 심지어 태양계를 은하간 공간으로 날려버릴 수도 있다. 그러나 이러한 충돌이 반드시 일어날 것이라고 단정할 수는 없다. 최근 연구에 따르면 충돌 가능성은 약 50%로, 마치 동전 던지기처럼 충돌과 충돌하지 않을 확률이 반반이다.
안드로메다 은하는 약 250만 광년 떨어져 있으며 초당 110km라는 빠른 속도로 우리 은하를 향해 다가오고 있다. 하지만 이 은하가 단순히 직선으로 움직이는 것이 아니라 측면 이동(transverse velocity)을 동반하고 있다면, 우리 은하를 빗겨갈 가능성도 있다. 안드로메다와 우리 은하는 각각 거대한 나선형 구조를 가진 은하로, 수백억 개의 별, 가스와 먼지 구름, 그리고 중심부의 초대질량 블랙홀을 포함한다. 우리 은하의 질량은 태양 질량의 약 1.5조 배에 달하며, 안드로메다는 이보다 약 30% 더 크다. 이 두 은하는 국부은하군(Local Group)이라는 약 100개의 은하 집단의 가장 거대한 구성원으로, 그 외에도 큰마젤란운(LMC)과 삼각형자리은하(M33) 같은 상대적으로 작은 은하들이 속해 있다.
은하 충돌은 일반적으로 수억 년에 걸쳐 천천히 진행되지만, 그 과정은 혼란스럽고 극적이다. 두 은하가 가까이 접근하면 중력의 상호작용으로 인해 서로의 구조를 길게 늘리는 ‘조석 꼬리’가 형성된다. 이러한 꼬리는 수십만 광년에 이를 정도로 거대하며, 은하들이 서로를 끌어당겨 다시 충돌하게 만든다. 특히 가스와 먼지 구름이 충돌할 경우 별이 대량으로 생성되며 엄청난 에너지가 방출된다. 또한, 가스와 먼지가 중심 블랙홀로 빨려 들어가 초고온의 축적 원반을 형성하며, 이는 두 은하의 모든 별들보다 더 밝은 빛을 발산할 수 있다.
최근 연구에서는 안드로메다와 우리 은하의 충돌 여부를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 분석했다. 연구진은 속도와 위치 같은 입력값을 조금씩 변경하며 여러 시뮬레이션을 반복해 통계적 모델을 구축했다. 결과적으로 두 은하가 충돌할 확률은 약 50%로 나타났다. 또한, 큰마젤란운(LMC)과 삼각형자리은하(M33)의 중력 효과를 포함한 결과, LMC가 우리 은하를 옆으로 밀어내며 충돌 확률을 약 30%까지 낮추는 것으로 나타났다. 그러나 M33의 중력은 다시 충돌 가능성을 증가시켜 최종적으로 50%의 확률로 충돌 가능성이 유지되었다.
안드로메다와 우리 은하가 충돌하게 되더라도 이는 약 80억 년 후에 일어날 것으로 예상된다. 그 시점에 태양은 이미 적색 거성을 거쳐 백색 왜성으로 변하며 지구는 생명체가 살 수 없는 상태가 될 것이다. 하지만 이러한 충돌은 새로운 별을 탄생시키고, 두 은하가 합쳐져 새로운 거대 은하를 형성하는 기회를 제공할 수도 있다. 천문학자들은 계속해서 안드로메다의 움직임을 관찰하며 보다 정확한 데이터를 수집하고 있다. 이를 통해 실제 충돌 여부와 그로 인한 영향을 명확히 예측할 수 있을 것이다. 충돌이 확정적이지 않다는 점에서 한숨 돌릴 여지가 있지만, 이 거대한 우주적 사건은 인류가 상상할 수 있는 가장 웅장한 자연현상의 하나로 남아 있다.