은하 사인 단서 발견 “별 만들 가스 재료 바닥나 질식死”…우주의 경이로움!

은하의 사인 단서 발견. 사진=NASA 제공

은하 사인 단서 발견 “별 만들 가스 재료 바닥나 질식死”…우주의 경이로움!

은하 사인 단서 발견 소식이 전해져 누리꾼들의 관심이 뜨겁다.

잉지에 펭 케임브리지 대학 천문학자는 14일(현지시간) 사이언스닷컴과의 인터뷰에서 “무엇이 은하를 죽음에 이르게 하는가 하는 문제가 지난 20년 동안 천문학계에서 가장 뜨거운 이슈였다”고 은하의 사인 단서 발견에 대해 입을 열었다.

지난 몇 십 년 동안 천문학자들은 은하에서 별 형성이 중단되는 원인에 대해 두 가지 가설을 내놓았다.

하나는 이른바 ‘질식사’로, 은하 안에 별을 생성할 만한 신선한 가스 재료가 바닥남으로써 은하가 서서히 죽음에 이른다는 것이며 다른 하나는 ‘급사’로 이웃 은하의 중력으로 인해 가스를 갑자기 약탈당해 죽게되는 경우를 말한다.

연구자들은 가까운 은하 2만6000개 이상을 분석해본 결과, 대부분 은하들의 사인이 ‘질식사’임을 보여주는 단서를 발견해냈다. 펭 박사는 이에 대해 “은하들이 질식을 당해 죽는다는 최초의 증거를 찾아낸 것”이라고 설명했다.

별은 거의 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 연구자들은 ‘금속’에 초점을 맞춰 연구를 진행했다. 항성진화론에서 ‘금속’이란 수소와 헬륨보다 무거운 원소를 말한다. 그러한 ‘금속’은 수소와 헬륨이 별 속에서 핵융합을 일으킴으로써 생성되는 중원소들이다.

과학자들은 죽은 은하가 산 은하에 비해 금속 함유량이 훨씬 더 높다는 사실을 발견했다. 펭 박사는 이 발견이 가스 공급이 중단된 은하가 시간이 지남에 따라 진화하는 방향과 일치하는 결과라고 알렸다.

은하에 가스 공급이 중단되더라도 은하 내부에는 잔류 가스가 존재해 별들이 계속해서 생성된다. 대신 이러한 별들은 수소나 헬륨보다 무거운 원소들을 만들어낸다. 이에 비해 갑자기 가스를 강탈당해버린 은하는 별 생성이 급속히 중단돼 중원소를 덜 만들어내게 되는 것이다.

연구자들은 이 질식사 가설이 은하의 95% 이상이 태양질량의 1000억 배에 달하는 이유를 설명해준다고 말한다. 그보다 더 규모가 큰 은하들에 대해서는 질식사 가설과 급사 가설 중 어느 것을 따를 것인지는 증거가 명확치 않다고 펭 박사는 말했다.

또 펭 박사는 비록 대부분의 은하들이 질식으로 최후를 맞는다는 사실을 발견했지만, 질식을 일으키는 메커니즘을 완전히 이해하려면 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였다.

이어 그는 “우리는 앞으로 더욱 강력한 장비를 갖게 될 것이다. 다중 망원 근적외선 분광기(MOONS)와 제임스 웹 우주망원경을 운용할 수 있게 된다면 우리 연구도 앞으로 몇 년 내에 성공적으로 마무리될 것으로 믿는다”고 말했다.

펭과 그의 동료들이 진행한 은하 사인 단서 발견 연구내용은 ‘네이처’지 5월 14일자에 게재됐다.

은하의 사인 단서 발견. 사진=NASA 제공
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