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지구에서 ‘가장 먼 은하’ 관측 성공

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2016년 03월 06일 18:00 프린트하기

미국항공우주국(NASA)·유럽우주국(ESA)·예일대 제공

허블우주망원경으로 관측한 지구에서 약 134억 광년 떨어진 은하 ‘GN-z11’(표시 부분). - 미국항공우주국(NASA)·유럽우주국(ESA)·예일대 제공

우주에 떠 있는 천체 관측 망원경 ‘허블우주망원경’이 역사상 가장 먼 거리에 있는 외계 은하를 관측하는 데 성공했다.

 

미국 예일대, 네덜란드 레이던대 등 국제 공동 연구진은 지구에서 큰곰자리 방향으로 약 134억 광년 떨어진 은하 ‘GN-z11’를 허블우주망원경으로 관측했다고 3일 밝혔다.

 

이는 허블우주망원경으로 직접 관측한 천체들 중 가장 먼 거리에 있는 것으로 관측 거리 최장 기록을 갱신한 것이다. 이전까지 가장 멀리서 관측된 은하보다는 2억 광년가량 더 멀다.

 

GN-z11은 우리은하보다 크기가 25분의 1로 작고, 은하를 이루는 별들의 질량도 1%에 불과한 것으로 확인됐다. 다만 초기 우주의 어린 은하인 만큼 성장속도는 우리은하의 20배에 이르는 것으로 나타났다. 더 빠르게 별이 생성되고 진화한다는 뜻이다.

 

연구팀은 허블우주망원경에 탑재된 ‘와이드 필드 카메라3’으로 촬영한 영상의 색깔을 분석해 GN-z11의 거리를 계산했다. 멀리 있는 천체일수록 지구에서 멀어지는 속도가 빨라 관측되는 빛의 파장이 긴 쪽에 몰려있는 ‘적색편이’ 현상을 이용했다.

 

연구팀은 이 은하가 대폭발(빅뱅) 이후 4억 년이 지난 시기에 생성된 것으로 추정하고 있다. 시간적으로 인류가 우주 역사 전체의 97%까지 관측한 셈이 된다.

 

논문의 제1 저자인 파스칼 외시 미국 예일대 박사후연구원은 BBC와의 인터뷰에서 “먼 거리에 있는 천체가 관측 가능할 정도로 밝게 빛나는 현상은 이론적으로 예측하지 못했던 사실”이라며 “이번 연구 결과로 초기 우주의 1세대 은하에 관한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

 

허블우주망원경은 1990년 4월 미국항공우주국(NASA)이 우주왕복선을 이용해 지구 궤도 위에 올려놓은 이래 26년 동안 외계 우주 관측에 사용되고 있다.

  

이번 관측은 2018년 발사 예정인 ‘제임스 웹 우주망원경’을 가동한 이후에야 볼 수 있을 것으로 예상했던 먼 거리의 은하를 허블우주망원경으로 봤다는 점에서 주목을 받고 있다. 제임스 웹 우주망원경은 허블우주망원경보다 성능이 100배 좋고, 약 135억 광년 거리의 깊은 우주까지 볼 수 있는 것으로 알려졌다.

 

연구 결과는 ‘천체물리학저널(Astrophysical Journal)’ 8일자에 실릴 예정이다.

 

대폭발(빅뱅)부터 현재까지 팽창해온 우주. 이번에 연구팀이 관측한 은하 ‘GN-z11’는 이전까지 가장 멀리서 관측된 천체보다 2억 광년 더 멀리 있는 것으로 나타났다. 시간적으로 우주 전체 역사의 97%까지 관측한 셈이 된다. - 미국항공우주국(NASA)·유럽우주국(ESA) 제공
대폭발(빅뱅)부터 현재까지 팽창해온 우주. 이번에 연구팀이 관측한 은하 ‘GN-z11’는 이전까지 가장 멀리서 관측된 천체보다 2억 광년 더 멀리 있는 것으로 나타났다. 시간적으로 우주 전체 역사의 97%까지 관측한 셈이 된다. - 미국항공우주국(NASA)·유럽우주국(ESA) 제공

송경은 기자

kyungeun@donga.com

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