인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 은하군(group of galaxies)이란 수십 또는 수백 개의 은하가 모여있는 은하 집단을 말한다. 국부은하군은 우리은하와 안드로메다은하를 포함한 크고 작은 최소 54개 이상의 은하가 대략 천만 광년 정도의 영역 안에 모여있는 은하군이다. ‘처녀자리 초은하단(Virgo Supercluster)’을 구성하는 은하군이기도 하다.

국부은하군의 영어이름은 ‘The Local Group’인데, 실제로는 ‘The Local Group of Galaxies’를 의미한다. 국부은하군의 주요 구성원은 우리은하, 안드로메다은하, 그리고 삼각형자리은하 등인데 이들은 모두 나선은하이다. 이 외에도 수많은 왜소은하가 대부분 우리은하와 안드로메다은하 주위에 몰려 있다.

국부은하군의 질량은 태양질량의 수조 배인데 대부분은 우리은하와 안드로메다은하가 차지한다. 국부은하군에서 질량의 대부분의 성분은 암흑물질이다. 국부은하군에 있는 은하는 멀리 있는 다른 은하에 비해 상세히 조사할 수 있으므로, 국부은하군은 은하의 형성과 진화를 밝히는 데 매우 중요한 역할을 한다.

국부은하군은 다양한 종류의 은하로 이루어져있다. 국부은하군에는 백여 개의 은하가 알려져 있으며, 관측장비의 발전과 함께 앞으로 새로운 은하가 계속 발견될 것으로 예측된다. 국부은하군에서 가장 무겁고 밝은 은하는 우리은하와 안드로메다은하이며, 그 다음으로 무거운 은하는 삼각형자리은하이다.

국부은하군에는 밝은 타원은하는 없지만 작고 어두운 타원은하들은 많이 존재한다. 대마젤란은하와 소마젤란은하는 우리은하에서 가장 가까운 은하들로 남반구에서 맨눈으로 쉽게 볼 수 있다. 나머지는 대부분 어두운 불규칙은하와 왜소은하들이다.

국부은하군에서 숫자가 가장 많은 것은 왜소구형은하이다. 앞으로 발견될 은하들은 대부분 왜소구형은하보다 어두운 극미왜소은하일 것으로 예상된다. 이 왜소은하들은 우주 초기에 은하가 만들어지는 시기와 과정의 비밀을 밝히는 데 매우 중요한 역할을 한다.

크기를 기준으로 안드로메다은하를 1위, 우리은하를 2위, 삼각형자리은하를 3위로 나열하는 것이 일반적이다. 최근의 연구에 따르면 안드로메다은하나 우리은하나 질량은 엇비슷하거나 우리은하가 좀 더 작은 수준(안드로메다의 ~80%)으로 추정된다.

우리은하와 안드로메다은하는 각각 수십 개의 위성은하들과 함께 초속 100킬로미터의 속도로 서로 가까워지고 있다. 안드로메다은하와 우리은하는 45억 년이 지난 뒤에 국부은하군 내에서 마지막으로 충돌할 예정이다. 이렇게 해서 생길 최종적인 단일 은하는 ‘밀코메다’라고 불리곤 한다. 밀코메다는 타원 은하가 될 것으로 예상된다. 다만 이러한 변화들은 국부은하군의 거대한 크기 때문에 인간의 기준에서 무지막지하게 긴 시간에 걸쳐 일어나게 된다. 그러면 국부은하군은 중심부에 거대하고 무거운 타원은하가 있고, 그 주위에 많은 왜소은하들이 둘러싸고 있는 모습이 될 것이다.

국부은하군에 있는 은하들은 각 은하에 있는 주계열성의 밝기와 온도를 측정할 수 있다. 주계열 전향점에 있는 별의 나이를 측정하면, 은하의 역사를 밝힐 수 있을뿐만 아니라 우주의 나이와 역사도 추정할 수 있다. 구상성단 또는 극미왜소은하에 있는 별들의 나이는 대략 130억년으로서, 빅뱅이 130억년 이전에 시작되었음을 보여준다. 현재 우주의 나이는 138억년으로 알려져있으므로, 구상성단과 극미왜소은하에 있는 별들은 빅뱅 이후 수억 년이 지났을 때 태어났음을 알 수 있다.

또한 별의 화학적 성분을 조사하면 우주에서 각 원소들이 만들어질 때의 조건을 알아낼 수 있으므로 우주의 화학적 진화과정도 밝힐 수 있다. 이와 같이 국부은하군은 우주론에서 매우 중요한 역할을 하며, 가까운 은하를 이용하여 우주의 역사를 밝히는 분야를 ‘근거리우주론(Near Field Cosmology)’이라고 한다.

참고로 멀리 있는 천체를 이용하는 ‘원거리우주론(High-z Cosmology)’에서는 천체의 나이를 직접 측정하는 대신 적색이동 값이 다른 천체들이나 우주배경복사 또는 우주거대구조 등을 연구하여 우주의 역사를 밝혀내게 된다.

이러한 의미를 담아 ‘국부은하군241501’을 그리고, 시 ‘성대한 우주결혼식’을 올린다.

하정열 칼럼니스트

press@interview365.com

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