별이 탄생하는 초기 은하의 모습을 관측했다. (사진=NASA/미국립과학재단/ 미국립전파천문대)


우리 은하와 같은 오래된 은하는 별을 잘 생성하지 않는다. 물론 우리 은하에도 아기 별이 탄생하는 가스 성운이 다수 존재하지만, 새로운 별이 태어나는 속도는 느린 편에 속한다. 별은 많지만, 별의 재료가 되는 가스가 많지 않기 때문이다.

반대로 아직 어린 은하들은 별은 적고 가스가 많아 수많은 별이 새로 탄생한다. 과학자들은 사실 우리 은하도 지금처럼 나이가 들기 전에는 활발하게 별을 생성했던 시기가 있었다고 보고 있다.

과학자들이 그렇게 믿는 데는 물론 과학적 근거가 있다. 타임머신을 타고 우리 은하가 젊었을 무렵으로 다시 돌아갈 수는 없지만, 멀리 떨어진 은하를 관측해서 아직 어린 은하에 대해서 연구할 수 있기 때문이다.

예를 들어 100억 광년 떨어진 은하를 관측하면 빛이 지구까지 오는 데 걸리는 시간이 100억 년이므로 100억 년 전의 은하를 볼 수 있다. 문제는 이렇게 멀리 떨어진 은하를 자세히 관측하기 힘들다는 점이다.

미항공우주국(NASA)의 허블 우주 망원경은 이렇게 멀리 떨어진 은하를 다수 관측했다. 하지만 이런 초기 은하는 많은 가스가 있어 사실 가시광 영역에서는 관측이 어렵다. 가스를 뚫고 내부를 들여다보기 위해서는 파장이 더 긴 전파가 유리하다.

그래서 국제 천문학자팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA와 미 국립 과학재단의 VLA 전파 망원경을 이용해서 초기 은하들을 관측했다. 허블 우주 망원경 관측 사진과 겹쳐 놓은 관측 이미지는 마치 크리스마스트리에 매달린 전구처럼 밝게 빛나고 있다. 물론 이 불빛은 하나의 별이 아니라 다수의 별이 탄생하는 모습이다.

최근 관측한 어린 은하는 사실 지금은 우리 은하처럼 나이든 은하가 되었을 것이다. 당시 태양과 비슷한 질량의 별이 생겼다면 이제는 수명을 다하고 적색 거성 단계를 지나 백색왜성만 남기고 사라질 시간이다. 어쩌면 이 별 주변에도 지구처럼 특별한 사연과 생명이 존재했던 행성이 있었을지 모른다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

서울신문