[과학을 읽다]왜소은하…우주의 '암흑' 벗긴다

캠브리지대학 연구팀, 은하수 공전 왜소은하 발견…99% 암흑물질로 구성

▲99%가 암흑물질로 구성돼 있는 왜소은하가 발견돼 관심이 집중되고 있다.[사진제공=V. Belokurov, S. Koposov(IoA, Cambridge). Photo:Y. Beletsky(Carnegie Observatories)]

[아시아경제 정종오 기자] 눈에 보이지 않는다. 어두워 실체를 파악하기 힘들다. 다만 중력 작용에 의해서만 확인할 수 있다. 우주 에너지의 많은 부분을 차지한다. 아직 이해하기에는 모르는 게 너무 많다. 천문학자들이 가장 집착하는 것 중의 하나이다. 무엇일까. 우주의 '암흑물질(Dark Matter)'이다.

우리 은하수를 공전하고 있는 왜소은하(dwarf galaxy)가 발견돼 관심이 집중되고 있다. 9개가 발견됐는데 이 중 3개는 천문학자들이 분석한 결과 왜소은하로 확정됐다. 나머지 6개는 왜소은하인지 여부를 두고 규명 중이다.

이번에 발견된 왜소은하는 특히 대부분 암흑물질로 구성돼 있어 눈길이 집중된다. 우주과학자와 천문학자들은 본능적으로 '암흑물질'에 강하게 집착한다. 암흑물질을 파악하면 우주의 기원을 알 수 있기 때문이다. 우주는 대부분 암흑물질로 이뤄져 있다. 눈에 보이지 않고 중력 작용으로만 암흑물질이 파악되기 때문에 그 역할을 파악하는 데 어려움이 많다.

이번에 나타난 왜소은하들은 99%가 암흑물질로 이뤄져 있는 것으로 분석됐다. 캠브리지대학 천문학자들이 발견했는데 천문학자들은 이들 왜소은하들이 암흑물질 뒤에 숨겨져 있는 비밀을 풀 수 있는 실마리를 제공해줄 것으로 기대하고 있다. 암흑물질은 우주 에너지와 물질의 약 25%를 차지한다.

이름에서 알 수 있듯이 왜소은하는 수십억 개의 별을 가지고 있는 작은 은하를 말한다. 우리 은하수는 수천억 개의 별을 지니고 있다. 가장 작은 왜소은하의 경우 5000개의 별을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 99%가 암흑물질로 이뤄져 있기 때문에 우주에서 암흑물질이 어떤 역할을 하고 있는지 파악하기 쉬울 것으로 보인다.

이번에 새롭게 발견된 왜소은하는 대마젤란성운과 소마젤란성운의 남쪽 반구에서 발견됐다. 지금까지 연구된 것을 보면 수천 개의 왜소은하가 우리 은하수를 공전하고 있는 것으로 나타났다. 이번 연구결과는 천체물리학회지(The Astrophysical Journal)에 게재될 예정이다.

이번 연구를 공동 수행한 천문학연구소의 바실리 벨로쿠로프 천문학자는 "암흑물질로 가득 차 있는 왜소은하의 발견은 우주가 어떻게 만들어져 있는지를 알려주는 소중한 보물과도 같은 존재"라고 말했다. 우리 은하수를 공전하고 있는 왜소은하는 수천 개에 달할 것으로 천문학자들은 예측했다. 그럼에도 너무 작고 어두워서 관찰하기가 쉽지 않다.

케임브리지대학의 연구팀의 이번 발견은 암흑물질에 대한 연구를 진행하고 있는 DES(Dark Energy Survey)의 자료가 큰 도움이 됐다. DES에는 전 세계적으로 200여명의 과학자들이 모여 있다. 이들 우주과학자들은 앞으로 5년 동안 암흑물질에 대한 보다 깊은 연구 작업을 수행할 계획이다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr