소형타원은하 생성 기원 규명 증거 포착

이수창 충남대 교수. 사진=충남대 제공
이수창 충남대 교수. 사진=충남대 제공
국내 연구진이 `소형타원은하`의 중심에서 블랙홀을 발견했다.

18일 충남대에 따르면 충남대 이수창 교수, 김석 박사와 한국천문연구원 오규석 박사의 공동 연구진은 `소형타원은하`의 중심에서 블랙홀을 발견, 이 블랙홀의 특징으로부터 소형타원은하의 생성 기원을 제안하는 데 성공했다.

이번 연구 결과는 미국 `천체물리학회지 레터스` 지난 13일 온라인판에 게재됐다.

소형타원은하는 거대타원은하보다 크기(우리은하 크기의 수백 분의 1)와 질량(우리은하 질량의 약 1000분의 1)이 작고 우주에서 드물게 발견되는 은하다. 이 교수는 이번 연구에서 소형타원은하가 어떻게 생성됐고, 진화해 왔는지 밝힐 단서를 포착했다.

현대우주론에 의하면 거대타원은하는 작은 은하들의 충돌과 병합에 의해 생성 및 성장하는 것으로 제안되고 있지만 최근 발견되고 있는 소형타원은하의 생성 기원에 대한 정확한 증거나 규명이 부족한 상황이다.

학계는 소형타원은하가 서로 다른 두 가지 과정에 의해 생성됐을 것으로 보고 있다. 먼저 소형타원은하는 원래 거대은하였지만 인근에 있는 질량이 큰 다른 은하의 중력적인 조석력에 의해 거대은하 외곽부의 물질을 빼앗긴 후 남은 은하 중심부의 잔재라는 추측이다. 또 다른 한 가지는 소형타원은하는 우주 초기에 처음 형성된 작은 은하로 우주 역사 기간 다른 은하와의 병합을 겪지 않고 성장을 멈춘 은하라는 것이다.

이 교수는 소형타원은하의 생성 기원의 증거를 찾기 위해 슬로안전천탐사 분광관측자료 분석을 통한 연구를 진행했다. 연구진은 고립된 환경에 있는 소형타원은하 4개의 중심에서 블랙홀에 의해 나타나는 활동성 은하핵을 발견했다.

이 블랙홀의 질량을 계산한 결과, 연구진이 발견한 소형타원은하는 질량을 잃어버린 거대은하의 잔재가 아닌 우주 초기에 생성돼 살아남은 작은 타원은하라는 사실을 밝혀냈다. 또 학계에서 논의되는 소형타원은하의 두 가지 생성과정은 주변 은하의 밀집도에 따라 다르게 적용되는 것을 확인했다.

이 교수는 "이번 연구는 블랙홀의 존재와 특징으로부터 소형타원은하의 기원을 규명한 첫 번째 사례"라며 "은하의 형성과 진화에 중요한 단서를 제공한다는 면에서 의의를 갖는다"고 설명했다. 강정의 기자

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연구에 사용된 소형타원은하들의 사진. 사진=충남대 제공
연구에 사용된 소형타원은하들의 사진. 사진=충남대 제공

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