고대 대형 은하, 수십억년간 주변 작은 은하 포식하며 덩치 키워

호주 연구팀, 100억 광년 밖 은하 관측+컴퓨터 모델링 통해 제시

우주에 존재하는 대형 은하들은 주변의 작은 은하들을 병합해 덩치를 키웠다는 새로운 연구 결과가 나왔다.

호주 뉴사우스웨일스대학(UNSW) 물리학과의 앤슈 굽타 박사가 이끄는 국제 연구팀은 고대 대형 은하 관측과 컴퓨터 모델링을 통해 얻은 이런 결과를 과학저널 '천체물리학저널'(The Astrophysical Journal)을 통해 발표했다.

굽타 박사가 소속된 호주연구위원회(ARC) '3차원 전천(全天) 천체물리학'(ASTRO 3D) 전문가조직에 따르면 연구팀은 약 120억 광년 밖 별 형성 은하를 탐사해온 '모젤'(MOSEL) 관측 자료와 슈퍼컴퓨터 여러 대를 동원한 컴퓨터 모델링을 결합해 고대 대형 은하를 만들어낸 과정을 분석했다.

연구팀은 은하 내 가스 움직임을 분석하면 은하 내에서 만들어진 별과 다른 은하를 합병하면서 뺏어온 별의 비중을 파악하는 것이 가능하다는 점에서 은하 내 가스가 어떻게 움직이는지에 초점을 맞춰 연구를 진행했다.

그 결과, 약 100억 광년 밖의 고대 대형 은하들에서 가스가 서로 다른 방향으로 어지럽게 움직여 은하 내 상당수 별이 외부에서 가져온 것이라는 점을 강력히 시사했다.

이는 대형 은하들이 수십억년에 걸쳐 작은 은하를 잡아먹어 왔다는 것을 나타내는 것이라고 연구팀은 설명했다.

굽타 박사 연구팀은 고대 은하에 대한 모젤 탐사 자료와 컴퓨터 모델링 결과를 비교해 은하 내부의 가스 움직임에 큰 차이가 없는 것을 확인했다.

고대 은하가 젊은 은하들보다 어수선하게 움직이는 것과 관련, 논문 제2저자인 UNSW의 킴 바이 트란 박사는 "가장 그럴듯한 설명은 이 은하들이 수십억년에 걸쳐 작은 은하를 병합하며 살을 찌우고 어수선해졌다는 것"이라면서 "대형 은하들은 상시로 우주 식사를 해온 것으로 보인다"고 했다.

굽타 박사는 "컴퓨터 모델링은 젊은 은하들이 다른 은하를 합병할 시간이 부족했다는 것을 보여주고 있다"면서 "이는 은하 진화의 중요한 단계에서 무엇이 발생하는지에 관해 강력한 신호를 준다"고 했다.

이번 연구에는 호주 내 대학들 이외에 미국과 캐나다, 멕시코, 벨기에 등의 연구기관이 참여해 특별히 고안된 '일러스트리스(Illustris)TNG'로 알려진 컴퓨터 모델링을 가동했다.

이 프로그램은 고성능 슈퍼컴퓨터 여러 대를 동시에 가동해야 할 정도로 용량이 큰 것으로 알려졌다.

/연합뉴스