별들의 집합소 은하에도 구성단위가 있다[김정욱의 별별이야기](15)

[서울경제]

마지막 남은 블루오션 우주. 미국과 러시아, 중국, 인도 등은 일찌감치 우주의 가치에 눈을 뜨고 그 공간을 개척하고 있습니다. 우리나라도 자체 기술로 만든 위성발사용 로켓 누리호를 쏘아올리고 ‘우주항공청’을 설립하면서 본격적으로 우주 개발에 뛰어들고 있죠. 미지의 우주 그 광활하고 거대한 세계에 대한 이야기를 어린이부터 성인까지 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 재미있게 풀어내려 합니다. <편집자주>

허블우주망원경이 촬영한 ‘아벨1689’ 은하단의 모습. 사진 제공=미국 항공우주국(NASA·나사)

공간이나 물체, 집단의 크기·규모를 나타낼 때는 ‘단위’를 사용합니다. 신발 두 짝은 ‘한 켤레’라고 하고, 특정지역의 규모나 위치 등을 나타낼 때도 단위를 씁니다. 나로우주센터의 경우 한국의 전라남도, 그 중에서도 고흥군에 속해있습니다. 이런식으로 단위를 정해서 표기하는 것은 여러 분야에서 쓰이죠.

우리의 상상 이상으로 큰 우주에도 단위가 있답니다. 우주의 기본 단위는 ‘은하(Galaxy)’입니다. 은하는 별들과 그 주위를 도는 행성·위성이 모인 집단이죠. 지구가 속한 은하는 ‘우리은하’라고 부릅니다. 태양계에서 별(항성)은 태양이 유일한데 우리은하에는 태양과 같은 별들이 2000억~4000억개 정도 있고 각각의 별 그 주변에는 수성·금성·화성과 같은 행성들이 있습니다.

우리은하와 같은 기본단위의 소규모 은하가 50~100개 정도 모여 있는 집단은 ‘은하군(Group of galaxies)’이라고 합니다. 또 은하군이 수천개 모인 집단을 ‘은하단(Galaxy Cluster)’이라고 한답니다. 이보다 더 큰 단위가 있는데 은하단이 수백개 모인 집단인 ‘초은하단(Galaxy Superclusters)’입니다.

정리를 해보면 은하가 모여 은하군을 이루고 또 그 은하군은 은하단을, 은하단은 초은하단을 이룹니다. ‘은하<은하군<은하단<초은하단’. 이것이 현재 천문학자들이 정리한 굵직한 우주의 단위입니다. 현재 관측 가능한 우주에서 초은하단의 수는 1000만개 정도로 추정됩니다.

이 1000만개라는 초은하단의 수도 인류가 관측 가능한 우주에서 얻은 데이터이며, 천문학자들이 현재 알아낸 우주의 크기는 920억광년입니다. 빛의 속도로 920억년을 가야하는 거리죠. 우주관측 기술은 계속 발전하고 있으니 이보다 더 먼 곳, 넓은 곳을 관측하게 되면 우주의 새로운 단위가 생길 수 있습니다.

우리은하 상상도. 그래픽 제공=나사

우리은하의 경우 크기가 직경 10만광년인데 다른 은하들에 비하면 큰 편이 아니랍니다. 지금까지 발견된 은하 중 가장 큰 은하는 ‘IC1101’입니다. 이 은하의 크기는 직경이 600만광년에 이르죠. 천문학자들은 ‘IC1101’보다 더 큰 은하가 존재할 것이라고 추측하고 있으며 아직 발견을 못한 것 뿐입니다.

우리은하는 라니아케아 초은하단의 국부은하군에 속해있습니다. 이 국부은하군의 크기는 직경이 1000만광년인데 라니아케아 초은하단은 5억광년이나 된답니다.

우주에는 있는 수많은 초은하단에 대해 천문학자들이 계산을 해보니 별의 개수는 ‘조’단위를 넘어 ‘경’의 단위에 이를 것으로 보고 있고, 또 수성·금성·지구·화성과 같은 행성은 ‘해’ 또는 그 이상이라고 추측하고 있습니다.

이렇게 알아보니 우주는 정말 넓고 별과 행성은 셀 수 없을 만큼 많죠. 이런 우주의 규모를 생각해보면 지구는 정말 티끌에 불과합니다. 하지만 우리 지구인들의 상상력과 우주과학 기술 발전에 도전하는 노력은 우주의 크기 이상이죠. 앞으로 우리가 알아가게 될 우주, 흥미진진하고 많은 기대가 됩니다.

김정욱 기자 mykj@sedaily.com