美 연구팀 "허블망원경 10년 관측 성과…안드로메다 진화 역사 새 단서"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 우리은하(Milky Way)에서 가장 가까운 이웃 은하인 안드로메다(Andromeda)에 있는 별 9천만 개 이상을 구분할 수 있는 사상 최대·최고 해상도의 파노라마 사진이 완성됐다.

미국 워싱턴대 벤저민 윌리엄스 교수팀은 20일 국제 학술지 천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)에서 250만 광년 떨어진 안드로메다은하를 허블 우주 망원경(HST)으로 10년 이상 관측한 데이터를 통합해 안드로메다은하 전체를 담은 파노라마 모자이크 사진을 완성했다며 이같이 밝혔다.

연구팀은 25억 픽셀의 이 사진이 안드로메다은하의 별 2억 개를 담고 있고 이 중 9천만 개 이상은 구분이 가능하다며 이 사진이 작은 은하와의 합병 등 안드로메다은하의 진화 역사 규명에 기여할 것이라고 말했다.

천문학자 에드윈 허블은 100여년 전 맑은 가을밤에 맨눈으로 달만한 크기의 희미한 '나선 성운'(spiral nebula)으로 보이는 안드로메다가 우리은하에서 250만 광년 떨어진 이웃 은하라는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 허블의 이름을 딴 우주망원경이 이제 안드로메다에 대한 가장 포괄적인 관측을 완료했다며 이를 통해 안드로메다은하가 우리은하와는 확연히 다른 모습을 띠고 있고 독특한 진화 역사를 가졌다는 새 단서도 얻었다고 말했다.

안드로메다은하의 고해상도 파노라마 모자이크 사진에는 허블우주망원경으로 안드로메다은하를 관측한 두 개의 프로그램(PHAST·PHAT) 데이터가 사용됐다.

PHAST 프로그램은 허블우주망원경에 탑재된 근자외선·가시광선·근적외선 관측 장치로 안드로메다 북쪽 절반을 10여년 간 촬영했고, PHAT 프로그램은 안드로메다 남쪽 절반에 있는 약 1억 개의 별 이미지를 추가했다.

연구팀은 두 프로그램의 관측 데이터를 통합해 지구에서 볼 때 약 77도 기울어져 있으며 가장자리까지 안드로메다 전체 원반이 보이는 25억 픽셀의 파노라마 모자이크 사진을 완성했다.

사진에는 태양보다 더 밝은 별 2억개 이상이 포함돼 있고 이 중 9천만 개는 구분이 가능할 정도로 높은 해상도를 보인다. 안드로메다은하에 있는 별의 총수는 약 1조 개 정도로 추정된다.

연구팀은 상호 보완적인 두 관측 프로그램이 안드로메다은하의 내부 나이, 중원소(heavy-element) 풍부도, 항성 질량 등 정보를 제공한다며 이를 통해 안드로메다가 하나 이상의 은하와 합쳐진 진화 역사를 가졌음을 추정할 수 있다고 말했다.

우리은하와 안드로메다은하는 수십억 년 전 거의 같은 시기에 형성돼 이웃에서 성장했지만, 진화 역사는 매우 다른 것으로 보이며, 안드로메다에 젊은 별이 많은 점 등으로 미뤄 우리은하보다 최근의 별 형성과 상호작용 역사가 더 활발했을 것으로 추정된다는 것이다.

윌리엄스 교수는 "허블우주망원경을 통해 안드로메다은하 전체 원반에서 일어나는 일을 매우 자세히 알아낼 수 있다"며 "관측된 별들을 면밀히 살펴보면 안드로메다은하의 과거 합병과 상호작용 역사를 파악할 수 있을 것"이라고 말했다.

◆ 출처 : The Astrophysical Journal, Benjamin Williams et al., 'PHAST. The Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury. I. Ultraviolet and Optical Photometry of over 90 Million Stars in M31', http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/ad7e2b

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