우리나라 천문학자들 참여한 국제연구진이 먼지 속에서도 강한 푸른빛을 내는 '거대 괴물' 은하를 발견했어요. 이 은하는 질량이 태양의 약 2조배에 달하는 무거운 은하로, 중심에는 태양 질량의 약 140억배에 달하는 초대질량 블랙홀이 자리잡고 있다는군요.
한국천문연구원은 국제공동연구팀이 초대질량 블랙홀을 품은 은하 '블루독(BlugDOG·Blue-excess Dust-Obscured Galaxy)'을 발견했다고 13일 밝혔어요.
천문연은 외계행성탐색시스템(KMTNet)으로 발견한 특이 천체 후보를 칠레 제미니 남반구 망원경으로 후속 분광 관측한 끝에 이 같은 성과를 냈다고 설명했어요.
먼지에 두껍게 가려진 은하는 일반적으로 붉게 보이죠. 먼지가 자외선 같은 짧은 파장(푸른빛)은 가로막고 산란시키며, 적외선 같은 긴 파장(붉은빛)을 잘 통과시키기 때문이예요.
이번에 발견된 은하는 이례적으로 강한 푸른빛(자외선 초과)을 발산해요. 이 은하는 '블루독(BlueDOG)'으로 불리며, 약 110억년 전 은하와 블랙홀이 가장 활발히 성장하던 '우주 정오'시기에 존재했던 천체예요.
이 은하는 태양 질량의 2조배에 달하는 무거운 은하로, 중심에는 태양 질량의 140억배에 달하는 초대질량 블랙홀이 자리해요. 또 폭발적인 별 탄생 현상이 일어나 은하 밝기는 우주에서는 매우 드문 태양의 약 80조배에 달하는 초고광도 특성을 보인다고 합니다.
이는 단순히 먼지에 가려진 은하가 아니라, 은하 진화 단계 중 폭풍 성장하는 시기를 보여주는 특별한 천체임을 시사한다고 연구팀은 설명했어요.
연구팀은 독특한 푸른빛 기원을 밝히기 위해 두 가지 가능성을 분석했어요. 중심 블랙홀 빛이 모은하 내부 가스와 먼지에 의해 산란하거나, 은하 내에서 최근 일어난 폭발적인 별 생성 활동으로 푸른빛이 초과로 보일 수 있다는 가능성을 제시했어요.
분석 결과 산란광이나 폭발적 별 생성 어느 쪽만으로는 모든 현상을 설명하기 어려워 두 현상이 함께 기여했을 가능성이 점쳐진다는군요.
연구팀은 향후 우주망원경들과 지상 거대 관측시설을 활용한 심층 관측으로 폭발적인 별 생성 흔적을 찾고 푸른빛 초과 현상 기원을 규명해나갈 계획이예요.
정웅섭 천문연 책임연구원은 “적외선 영역에서 매우 밝게 빛나는 초기 은하들의 진화 과정을 관측적으로 추적하고 있으며, 그 과정에서 초대질량 블랙홀의 강력한 활동과 폭발적인 별 탄생이 동시에 일어나는 현상을 포착했다”며 “이번 성과는 최근 제임스웹이 발견한 수수께끼 초기 은하와 블랙홀이 어떻게 함께 성장했는지를 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 것”이라고 말했어요.
최정훈 기자 jhchoi@etnews.com