국제 공동 연구진이 허블우주망원경으로 지구에서 가장 멀리 떨어진 은하를 관측했다. 빅뱅 후 불과 4억년 뒤 만들어진 것으로 추정된다. 지금까지 발견된 것 중 가장 멀고 오래된 은하다.
우주망원경과학연구소(Space Telescope Science Institute), 예일대, 캘리포니아대 등으로 구성된 국제 공동 연구진은 큰곰자리 방향에서 134억년 전 생성된 은하 ‘GN-z11’을 발견했다고 밝혔다. 지금까지 발견된 은하 중 가장 오래된 것이다.
연구진은 허블우주망원경, 스피처우주망원경으로 촬영한 사진 색을 분석해 GN-z11 거리를 측정했다. 허블우주망원경에 탑재된 ‘와이드 필드 카메라3’을 이용해 빛 구성 색을 나누는 기법을 썼다.
은하, 별에서 나오는 빛의 ‘적색편이(redshieft)’ 현상을 관찰하면 거리를 추정할 수 있다. 적색편이는 우주 팽창으로 인해 발생한다. 멀리 있는 천체일수록 지구에서 멀어지는 속도가 빠르다. 이에 따라 빛 파장이 긴 쪽으로 밀리는 적색편이 현상도 커진다.
GN-z11 적색편이는 11.1로 측정돼 나이가 134억년으로 추산됐다. 이는 우주 탄생(빅뱅) 후 약 4억년 정도에 해당한다. 기존까지 관측된 가장 먼 은하는 132억살 된 은하로, 적색편이가 8.68이었다.
GN-z11은 크기가 우리은하 25분의 1 정도로 작은 것으로 분석됐다. 은하 내 별 질량은 1%에 불과했다. 이 은하에서 별이 생성되는 속도는 20배 빨랐다.
천문학계는 우주 탄생 후 가장 먼저 만들어진 은하를 찾기 위해 애써왔다. 이번 발견으로 이 노력에 한 발 더 다가서게 됐다. 2018년 미국 항공우주국(NASA) ‘제임스 웹 우주망원경’이 발사되면 더 멀고 오래된 은하를 관측할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구 책임자인 파스칼 외시 예일대 교수는 “우리는 우주 나이가 현재 3%에 불과한 시절 생긴 은하를 본 것”이라며 “예상보다 훨씬 멀리 있는 천체를 관측했다”고 설명했다.
송준영기자 songjy@etnews.com
