우주탄생 비밀 품은 늙은 별무리 찾다.

우주탄생 비밀 품은 늙은 별무리 찾다.

2012년 5월 22일 오전 6:15공개조회수 00

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우주 탄생 비밀 품은 늙은 별 무리 찾았다

[중앙일보]입력 2012.05.22 00:08 / 수정 2012.05.22 01:02

서울대 이명균 교수팀 첫 발견

우주에는 셀 수 없을 만큼 많은 수천억~수조 개의 별이 있다. 별들은 나이에 따라 군단처럼 몰려 있는 경우가 많다. 젊은 별의 집단인 산개성단(散開星團), 오래된 ‘장로(長老) 별’이 모여 있는 구상(球狀)성단이 대표적이다.

　서울대 물리천문학부 이명균(55·사진) 교수팀이 북두칠성을 포함하는 큰곰자리 M81은하로부터 130만 광년이나 떨어진 변방에서 늙은 별들만 수십만 개가 몰려 있는 거대한 구상성단을 발견했다고 21일 밝혔다. 허블 천체망원경이 관측한 데이터를 분석해 찾아낸 성과다. 대부분의 구상성단이 은하의 중심부에 있는 것을 감안하면 M81은하에서 이렇게 멀리 떨어진 외곽에서 발견된 것은 이번이 처음이다. 1광년은 빛의 속도로 1년을 날아가야 하는 거리다.

　큰곰자리 은하군(群)은 태양으로부터 약 1200만 광년 떨어져 있으며, 우리 은하에서 가장 가까운 은하군이다. M81은하를 비롯해 3개의 밝은 은하와 30개의 어둡고 작은 은하로 이뤄져 있다.

태양에서 1200만 광년 떨어진 곳에 있는 큰곰자리 은하군과 그 속에 포함된 M81은하와 M82은하(왼쪽). 이번에 M81에서 130만 광년 떨어진 곳에서 발견된 새 구상성단(오른쪽 위)과 12만 광년 떨어진 구상성단(오른쪽 아래). 사진마다 표시된 화살표와 광년은 거리의 척도다.

　연구팀이 발견한 구상성단(이름: JM81GC-2)은 M81은하에서 130만 광년이나 멀리 떨어져 있다. 우리은하와 안드로메다은하는 은하 중심부로부터 가장 멀리 떨어져 있는 구상성단도 40만~65만 광년 사이에 있는 것을 감안하면 새 구상성단은 더 멀리 떨어져 있는 것이다. 그럼에도 일반 구상성단에 비해 15배 이상 밝고, 3배 이상 큰 것으로 밝혀졌다.

　연구팀은 JM81GC-2 성단이 우주 초기에 작은 은하로 태어났으며, 세월이 흐르면서 가지고 있던 별들 대부분을 잃어버리고 중심부만 남아 현재의 모습이 됐을 것으로 추정했다. 또 특정 은하에 얽매여 있기보다는 은하 사이를 떠돌아다니는 성단일 것으로 분석됐다.

　연구진은 JM81GC-2 구상성단 외에도 M81은하 앞쪽으로 불과 12만 광년 떨어진 곳에서 또 하나의 구상성단(이름: JM81GC-1)을 찾아내기도 했다. 이 교수는 “100억 년 이상 된 구상성단은 우주 나이인 137억 년에 가까워 우주 초기 천체 형성 과정을 밝히는 데 중요한 단초를 제공하고 있다”고 말했다.

◆구상성단(globular cluster)=수십만 개의 늙은 별이 축구공 모양으로 뭉쳐 있는 성단이며, 일반적으로 나이가 100억 년 이상이다. 약 160개가 발견됐다.

• 박방주 기자 [bpark@joongang.co.kr]