[놀라운 우주] 붉은색 볼록렌즈 은하? 은하 병합이 만든 먼지띠!

곽노필의 미래창
허블우주망원경이 찍은 2억광년거리 ‘렌즈형 은하’

허블우주망원경으로 촬영한 1억8700만광년 거리의 렌즈형 은하 ‘NGC 7722’. 밝게 빛나는 핵 주위로 동심원 모양의 고리가 소용돌이치는 원반 구조가 뚜렷하게 보인다. 미국항공우주국 제공

에드윈 허블이 1936년 형태를 기준으로 만든 은하 분류 체계에 따르면 은하는 크게 타원 은하, 나선 은하, 렌즈형 은하로 나뉜다. 대부분은 타원 또는 나선 은하이고 렌즈형 은하는 매우 적다. 우리 은하는 나선은하 중 중심에 별들로 이뤄진 막대 모양 구조가 있는 막대나선은하에 속한다.

렌즈형 은하는 타원과 나선 은하의 중간형으로, 팽대부와 원반은 있지만 나선팔이 뚜렷하지 않고 별 형성 활동이 활발하지 않은 게 특징이다. 별의 재료가 되는 성간 물질을 대부분 잃어버렸기 때문이다. 옆에서 본 모습이 가운데가 볼록한 렌즈처럼 보인다고 해서 렌즈형 은하란 이름이 붙여졌다. 타원은하나 렌즈은하는 은하단 중심부에 가까이 있고, 바깥쪽으로 갈수록 나선은하가 많이 분포한다.

미국항공우주국(나사)가 허블우주망원경으로 촬영한 렌즈형 은하 ‘NGC 7722’ 사진을 공개했다. 1억8700만광년 떨어진 곳에 있는 은하다.

NGC 7722를 확대해 본 사진. 은하의 먼지선과 밝게 빛나는 중심부가 잘 드러난다. 미국항공우주국 제공

사진을 보면 중앙에서 밝게 빛나는 핵 주위로 동심원 모양의 고리가 소용돌이치는 원반 구조가 뚜렷하게 드러난다. 하지만 이 은하의 가장 큰 특징은 바깥쪽 원반을 감싸고 있는 길고 짙은 붉은색 먼지 띠다.

렌즈형 은하에서 흔하게 볼 수 있는 이 먼지 띠는 다른 은하와 병합하면서 생긴 것으로 본다. 은하간 병합시 일어나는 강력한 중력 상호작용이 기존 은하의 형태를 뒤흔들면서 새로운 먼지 띠가 형성된다는 것이다.

2020년 이 은하에선 지구에서 관측 가능한 1a형 초신성 폭발이 있었다. 1a형 초신성이란 핵융합 에너지를 다 소진한 백색왜성이 동반성으로부터 물질을 빨아들이다 한계 질량에 이르러 폭발하는 현상을 말한다. 이런 폭발은 일정한 질량에 이르렀을 때 일어나기 때문에 폭발시 발생하는 빛의 밝기가 일정하다. 따라서 천문학자들은 1a형 초신성을 거리를 측정하는 좌표로 삼는다.

허블우주망원경은 초신성 폭발의 여파를 조사하기 위해 빛이 사라지는 것을 기다려 2년 후 이 은하를 촬영했다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr