떠돌이 ‘대규모 구상성단’ 세계 첫 발견

‘우리 은하’에서 가장 가까운 처녀자리 은하단(맨 왼쪽). 서울대 이명균 교수팀이 작성한 은하단의 구상성단 분포도(왼쪽에서 두번째). 검은 색이 가장 밀도가 높고 빨강-노랑-초록-하늘색 순으로 밀도가 낮다. 처녀자리 은하단의 M49 타원 은하(세번째). 수십만~수백만개의 별이 벌떼처럼 모여 있는 구상성단(맨 오른쪽). (※클릭하시면 더 크게 보실 수 있습니다.)

이명균 교수팀, 은하사이 방랑 성단 구조밝혀
“빅뱅비밀 풀고 우주구조 이해하는 단서될 것”

우주에는 수십만에서 수백만개의 별이 벌떼처럼 모여 있는 축구공 모양의 구상성단이 있다. 이 구상성단의 지름은 30~40광년(1광년은 빛이 1년 동안 가는 거리)에 이른다. 또 수천억개의 별로 이뤄진 은하가 있다. 구상성단은 이 은하에 속해 있기도 하고 떠돌이처럼 방랑하기도 한다. 수천개의 은하가 모여 은하단을 이룬다. 태양계가 속한 ‘우리은하’에는 160개의 구상성단이 있다.

서울대 물리·천문학부 이명균 교수 연구팀은 11일 은하단 가운데 우리와 가장 가까운 ‘처녀자리 은하단’에서 은하와 은하 사이를 떠도는 구상성단이 존재하며, 이들은 은하보다 훨씬 거대한 구조를 이루고 있다는 사실을 밝혀냈다고 발표했다. 은하와 은하 사이를 방랑하는 구상성단이 존재할 것이라는 예측은 60여년 전에 제기됐고, 최근 몇개의 낱개 구상성단이 발견되기도 했지만, 이렇게 대규모 구상성단의 구조를 밝히기는 세계 천문학계에서 이 교수 연구팀이 처음이다.

이 교수는 “처녀자리 은하단의 구상성단을 밀도별로 배치해보니 은하와 은하 사이에서 많은 구상성단이 발견됐다”며 “빅뱅의 비밀을 밝히고 우주의 거대구조를 이해하는 단서가 될 것”이라고 설명했다. 연구팀의 논문은 과학저널 <사이언스> 11일치(미국 현지시각) 온라인판에 실렸다.

연구팀은 우주의 3차원 지도를 그리려는 국제연구사업인 ‘슬론 전천 탐사’(슬론 디지털 스카이 서베이·SDSS) 자료를 분석했다. 한국도 참여하고 있는 탐사단은 2000년부터 미국 뉴멕시코 아파치포인트 천문대의 2.5m 망원경 등으로 천체의 4분의 1을 샅샅이 찍어내고 있다. 이 자료는 일정 시점이 지나면 공개된다.

연구팀은 독창적으로 개발한 분석기법으로 이 공개자료에서 구상성단들을 골라내 분포도를 그렸다. 이 교수는 “은하단에서 구상성단을 찾는 일은 갈대밭에서 바늘을 찾는 것과 흡사하고, 구상성단 지도를 그리는 것은 심해 해저지도를 만드는 것처럼 고난도 작업”이라고 말했다.

이근영 선임기자 [e-mail]