은하는 다른 은하와의 만남을 기억하며 돈다

천문硏, 이웃 은하와의 상호작용이 은하의 회전을 변화시킨다는 증거 포착

대표적인 충돌 은하인 부자은하, M51의 모습.

[아시아경제 김철현 기자] 우리 은하를 비롯한 대부분 은하는 회전하고 있고 고립되기보다는 다른 이웃 은하들 속에서 조화를 이루며 존재한다. 은하들은 가까운 거리를 스쳐 지나가며 상호작용을 주고받기도 하는데, 이런 상호작용이 은하의 회전에 직접적인 영향을 미친다는 관측 증거가 이번에 최초로 발견됐다.

한국천문연구원은 3차원 분광 관측 자료 분석을 통해 은하의 회전 방향이 이웃 은하의 평균적인 운동 방향과 뚜렷한 상관성을 보인다는 사실을 밝혀냈다고 21일 밝혔다. 이런 상관성은 최대 260만 광년 떨어진 이웃 은하들에서도 발견됐다. 은하가 1억 년에 6만 광년 정도를 이동한다고 추정할 때 은하는 약 40여 억 년 전에 다른 은하와 만났던 기억을 회전이라는 운동학적 성질로 간직하고 있는 셈이다.

연구진은 3차원 분광 관측 자료를 통해 정확한 회전 방향을 측정할 수 있는 400여 개 은하들을 분석했다. 3차원 분광 관측은 은하의 스펙트럼을 공간적으로 잘게 쪼개 분석할 수 있게 해주는 최신 관측 기법이다. 이렇게 분석된 은하들의 회전축을 나란히 정렬해 주변에 위치한 이웃 은하들의 운동방향 분포를 모두 겹쳐 봤다. 그 결과 관찰자인 우리에게서 멀어지고 있는 운동과 가까워지고 있는 운동을 구분해 은하의 회전 방향이 이웃 은하의 평균적인 운동 방향과 뚜렷한 상관성을 보인다는 사실을 알아냈다.

연구진은 연구를 더욱 확장하기 위해 오스트레일리아 천문대에서 최대 3만여 개 은하들을 대상으로 진행하고 있는 차세대 대규모 3차원 분광 탐사관측 프로젝트인 '헥터' 참여를 추진 중이다. 이번 연구를 이끈 한국천문연구원 광학천문본부 이준협 박사는 "지금까지는 은하가 놓여있는 다양한 환경에 따라 은하가 얼마나 빠르게 회전하는지에 초점을 둔 연구들이 많았고 은하의 회전축과 회전 방향을 결정하는 요인에 관한 연구는 최근에서야 주목받는 연구 주제"라며 "은하의 회전 방향이 이웃 은하의 운동 방향에 영향을 받을 수 있다는 점에 착안해 새로운 연구 성과를 내놓을 수 있었다"라고 말했다. 이번 연구는 천문학 분야 최상위급 학술지인 미국 천체물리학저널에 실렸다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr