로컬보이드와 연결되어 있는 우리은하 주변 구조 밝혀주는 3D 지도 제작돼 [과학it슈]

[시선뉴스 이호] 우리가 살고 있는 태양계가 속한 우리은하는 '로컬보이드(Local Void)'라는 빈 우주인 공동(空洞)의 가장자리에 위치해 있다. 

이 비어있는 공간은 적어도 1억5천만 광년에 걸쳐 펼쳐져 있는 거대한 존재지만 우리은하 중심의 건너편에 있어 관측이 극히 어려웠다. 

이런 상황에서 수많은 은하의 움직임을 관측해 로컬보이드와 우리은하 주변의 구조를 밝혀주는 3D 지도가 제작되었다는 소식이 전해졌다. 

미국 하와이대학 천문학연구소(IfA)의 브렌트 툴리 박사가 이끄는 연구팀은 1만7천여개 은하의 움직임을 토대로 질량의 분포를 추론해 만든 우리은하 주변 3D 지도를 과학저널 '천체물리학저널(The Astrophysical Journal)'에 발표했다.
 

연구팀은 우리은하 주변 은하들의 거리와 움직임 등을 관측하여 이를 토대로 은하들이 이런 움직임을 보이게 한 질량의 분포를 추론했다.

은하들은 우주팽창에 맞춰 움직일 뿐만 아니라 인근이나 지역의 질량이 큰 이웃과 중력싸움을 하는데 그 결과 질량이 낮은 공동지역에서는 점점 더 멀어지고 질량이 큰 지역으로 움직이게 된다. 

연구팀은 이런 은하의 특성을 활용하여 물질이 모여있는 곳과 물질이 없는 로컬보이드의 경계를 보여주는 우리은하 주변의 3D 우주 지도를 만들었다.
 
툴리 박사 연구팀은 지난 2014년에도 이런 분석법을 이용해 우리은하가 포함된 국부은하단 등 10만개 이상의 은하가 모여있는 하와이어로 거대한 하늘이라는 의미의 '라니아케아 초은하단'를 발표한 바 있다. 

이번 연구결과를 통해 지난 30여년간 의문으로 남아있던 우리은하와 이웃한 안드로메다, 그리고 군소은하들이 우주팽창 속도에서 초당 600㎞ 이상 벗어나 있는 이유도 알 수 있었다고 연구팀은 밝혔다. 

이런 움직임의 절반은 인근에 있는 처녀자리 은하단(Virgo Cluster)이 끌어당기는 중력과 점점 더 공동화하는 로컬보이드의 팽창이 결합해 만들어냈다는 것이다.

툴리 박사 연구팀이 우리은하 주변 은하의 거리와 움직임 등을 분석한 요약서인 '코스믹플로(cosmicflow)'를 펴낸 것은 이번이 세 번째이며 논문 제목은 '코스믹플로-3: 로컬보이드의 우주구조학'이다.  

로컬보이드는 빈 우주이지만 우리은하를 포함한 국부은하군을 구성하는 물질이 여기에서 왔을 수 있어 암흑물질의 수수께끼를 푸는 열쇠가 될 수도 있는 것 알려져 왔다. 특히 로컬보이드가 은하는 물론 다른 공동과 서로 연결이 되어 있는 점 등을 고려하면 로컬로이드에 대한 연구는 곧 우리은하를 비롯한 우주의 비밀을 밝혀내는데 도움이 될 것으로 보고 있다.