박종진의 과학 이야기- 은하 이야기

1920년대 이전만 하더라도 우리가 속한 은하가 우주 전부인 줄 알았다. 물론 아직도 우주와 은하를 혼동하는 사람이 적지 않다. 당시 안드로메다 성운 속의 별을 관찰하던 에드윈 허블은 그 별이 우리 은하보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있다는 사실을 알고 안드로메다 성운은 우리 은하 안에 있지 않고 우리 은하 바깥, 그러니까 외부 은하라는 사실을 발표하면서 우주의 크기를 엄청나게 넓혔다.     우리 우주에는 약 2조 개가 넘는 은하가 있다고 하는데 그 중 맨눈에 보이는 은하는 안드로메다은하와 대마젤란은하, 소마젤란은하 등이다. 대략 수천억 개의 별이 모여 은하를 이루지만, 우리와 너무 멀리 떨어져 있어서 거의 모든 은하는 우리 맨눈에 보이지 않을뿐더러 망원경으로도 초점이 맞지 않은 별처럼 보인다. 지구에서 약 250만 광년 떨어진 안드로메다은하에는 약 1조 개나 되는 별이 모여 있다고 하는데 우리가 속한 은하수 은하와 가장 가까운 은하라니 놀랄 뿐이다.     1990년 NASA는 지구의 저궤도를 공전하는 우주망원경을 쏘아 올렸는데 에드윈 허블의 업적을 기리기 위해 허블 우주망원경이란 이름을 붙였다. 5년 후 망원경 운영팀은 대체로 별빛이 적은 곳을 골라서 오랜 시간 노출을 주고 아무것도 없는 것 같은 우주의 빈 곳을 찍어 보았다. 그 결과는 놀랍게도 일반 광학 망원경으로는 볼 수 없었던 은하 집단이 발견되었다. 다음에는 남반구에서 같은 촬영을 했고 결과는 비슷하게 나왔다. 그 의미는 우리 우주가 어디를 봐도 균일하다는 것이다. 이 관측을 통해 우리 우주에는 약 2조 개 정도의 은하가 있을 것이라는 추측도 했다.   은하는 단 몇 개만 제외하고 우리의 맨눈에 보이지 않지만, 관측 장비가 발달함에 따라 수많은 은하가 제 모습을 드러냈는데 그 모양에 따라 크게 3가지로 구분한다. 타원은하, 나선은하, 그리고 불규칙은하가 그것으로 타원은하는 그 모양이 찌그러진 원처럼 생긴 은하다. 나선은하란 은하 중심을 기준으로 나선 형태의 여러 꼬리를 가진 은하인데 우리가 속한 은하수 은하가 바로 나선은하다. 은하끼리 서로 영향을 주어 그 모양이 일정하지 않은 은하나 아무렇게나 생긴 모양의 은하를 통틀어서 불규칙은하라고 한다.   지금까지는 앞으로 40억 년 후 은하수 은하와 안드로메다은하가 합쳐져서 새로운 은하로 탄생할 것으로 알고 그 은하에 밀코메다라는 이름까지 지어놓았는데 새로운 연구에 의하면 두 은하는 합쳐지지 않고 계속 독립적으로 남을 것이라고 한다. 실험하거나 직접 관측이 불가능하므로 어떤 이론이 맞을지는 모르지만, 과학 기술이 발달하고 관측이 정교해지면서 지난 이론에 모순이 생기거나 반대되는 이론이 자주 등장한다.   우주의 기본 단위는 별이라고 불리는 항성이지만, 그런 별들이 수만 수억 개가 모여서 독립된 은하를 이룬다. 에드윈 허블은 우리 눈에 마치 별처럼 보이는 희끄무레한 물체가 우리 은하수에 속한 성운이 아니라 외부 은하라고 밝혔다. 그런 은하가 수조 개가 모여서 비로소 우주가 된다. 나아가서 허블은 은하가 가만히 있지 않고 서로 멀어진다는 사실을 알고 비디오테이프를 되감듯 거꾸로 추적했더니 오래 전 한 점에 수렴한다는 사실을 알았다. 빅뱅의 순간이었다. 여기에 은하의 후퇴 속도를 대입하니 우주의 나이가 약 138억 년 되었다는 것도 알았다. (작가)       박종진이야기 박종진 우리 은하수 은하 이야기 타원은하 나선은하

2026.03.06. 13:24