[아하! 우주] 태양은 우리은하의 ‘늦둥이’ - 다른 별보다 50억년 젊다
100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 자세히 추적한 연구결과가 발표됐다.
최근 미 텍사스 A&M 대학 등의 연구결과에 따르면, 약 100억 년 전 우리은하와 같은 은하들은 '별들의 베이비붐 시대'를 맞았다고 한다. 당시 은하들은 지금의 은하들에 비해 거의 30배나 빠른 놀라운 별 생성 속도를 기록했다고 천문학자들은 믿고 있다.
우리 태양은 그 '파티'에 늦게 도착한 손님으로 거의 50억 년이나 지난 뒤에야 태어나 우리은하의 늦둥이인 셈이다. 하지만 그 덕분에 생명체가 서식할 수 있는 지구와 같은 행성들을 잉태할 수 있었다고 과학자들은 생각하고 있다.
수소와 헬륨보다 무거운 원소들은 별들이 폭발적으로 생성될 초기 은하 시대보다는 1세대 별들이 생애를 마친 이후에 보다 풍부하게 존재했고, 이 물질들을 재료삼아 지구와 같은 생명체 서식이 가능한 행성들이 만들어질 수 있었기 때문이다.
우리은하의 태동기와 각 단계별 성장 모습을 지금 우리가 직접 볼 수는 없지만, 천문학자들은 그것들을 추적해 볼 수 있는 방법을 고안해냈다.
그것은 우리은하와 덩치가 비슷한 은하들을 우주 속에서 찾아내는 것인데, 100억 광년 밖에서 찾아낸 그런 은하의 모습은 빛이 100억 년 전에 그 은하에서 출발해 우리에게 도착한 것이므로, 바로 우리은하의 100억 년 전 모습과 다를 게 없기 때문이다. 우주에서는 공간이 바로 시간인 만큼 각 거리에 있는 은하들은 바로 그만큼 오랜 우리은하의 옛 모습인 것이다.
천문학자들은 100억 년에 걸친 우리은하의 진화과정을 추적하기 위해 우리은하와 비슷한 덩치의 은하들을 찾아내 거의 2,000컷의 은하사진들을 수집해 앨범을 만들었다. 이 새로운 은하 호구조사는 은하들이 100억 년 에 걸쳐 어떻게 오늘날 우리은하와 같은 장대한 나선은하로 진화하는가를 한 눈에 보여준다.
이 은하들의 호구조사에는 미항공우주국(NASA)의 허블 망원경과 스피츠 우주망원경, 허셜 우주망원경 그리고 지상 망원경들이 동원된 가운데, 자외선에서부터 원적외선에 이르는 다양한 파장의 전자기파 영역에서 조사가 이루어졌다.
논문 주저자 텍사스 A&M 대학 케이시 파포비치 교수는 “이 조사에서 우리은하의 과거 모습을 뚜렷이 볼 수 있었다”면서 “이 은하들은 지난 100억 년간 별들의 수가 10배 이상 불어나는 엄청난 변화를 겪었는데, 이는 우리의 예상치와 맞아 떨어졌다”고 밝혔다. 이어 “은하들의 별 인구 증가는 은하 초반 50억년 동안에 거의 다 이루어진다는 사실이 확인됐다"고 덧붙였다.
이 새로운 연구결과는 우리은하와 같은 은하는 초기에 작은 별들의 집단에서 시작되었다고 하는 이전의 연구를 확인해주는 것이다.
은하들은 엄청난 양의 가스를 모아들여 별들을 생성하는데, 이번 연구는 별의 생성과 성간물질 간의 연관관계를 뚜렷이 보여주고 있다. 성간물질이 소진되고 나면 별들의 생성 속도도 낮아지며, 따라서 은하의 성장세도 감소하게 된다.
파포비치 교수는 “우리은하 같은 은하의 과거 별 생성 속도를 계산해서 모두 합하고, 현재의 별 총수를 조사해 비교해보면 그 수치가 거의 맞아 떨어지고 있다” 면서 "이번 연구성과는 우리은하와 비슷한 평균은하의 진화과정을 비교적 자세히 밝혀낸 것"이라고 말했다.
이광식 통신원 joand999@naver.com
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