정호준의 별 이야기_128

▲ 정호준 광양해달별천문대 관장

코페르니쿠스의 지동 설에 필적하는 대발견으로 인식되는 ‘우주 팽창 설’이 발표되기 3년 전인 1926년, 허블은 은하가 무수히 많다는 관측결과 로부터 은하를 모양에 따라 분류한 ‘허블의 분류’를 발표했습니다. 그 분류는 ‘타원은하’, ‘렌즈형 은하’, ‘소용돌이은하’, ‘막대소용돌이 은하’와 그 어느 것에도 해당되지 않는 ‘불규칙은하’로 분류했습니다.

예를 들어 안드로메다 은하는 소용돌 이은하로 분류됩니다. 중앙에 회전 타원체 형태의 ‘벌지’라는 부분이 있으며, 그 주위에 소용돌이 형태의 팔이 뻗어나가는 ‘원반부(disc)’를 가지는 형태를 하고 있습니다. 허블의 이름이 붙은 허블우주망원경으로도 그신비스런 모습을 촬영 했는데, 소용 돌이 형태의 은하 모습이 확실하게 보입니다.

현재는 그런 많은 은하가 은하군 이나 은하단을 만들며, 이런 은하군 이나 은하단이 모여 더 큰 구조를 이루고 있다고 생각됩니다. 원래 항성은 은하 전체에 고르게 분포하는 것이 아니고, 수백억~수천억 개가 모여 집단을 이루고 있습니다. 이 집단이 은하입니다. 우주에는 이런 은하가 무수히 많이 산재해 있습니다.

또, 이런 은하의 분포도 균일하지 않고, 중력의 작용으로 서로가 끌어 당기고 있으며, 그 결과 은하도 무리를 이루고 있습니다. 이와 같이 은하가 집단을 이루고 있는 구조를 은하군 또는 은하단이라 부릅니다. 분명 하게 구분되는 것은 아니지만, 비교적 소규모인 것을 은하군, 비교적 큰것을 은하단이라 합니다.

우리가 살고 있는 지구는 태양계에 속하며, 태양계는 우리은하에 속하고, 우리은하는 안드로메다은하, 대마 젤란은하, 소마젤란 은하들과 함께 국부 은하군을 이루고 있습니다. 이 국부은하 군의 반경은 약 300 만 광년이며, 전체약 50개의 은하로 이루어져 있습니다.

우 리 은 하 계 에서 가장 가까운 은하단으로는 “처녀 자리 은하단”이 있는데, 그 규모는 커서 약 2,000개의 은하가 포함돼 있으며, 우리은하에서 약 5,900만 광년 거리에 있습니다. 이 밖에도 ‘머리털자리 은하단’, ‘바다뱀자리 은하단’, ‘헤 라클레스자리 은하단’ 등이 있는데, 이런 은하단은 지금까지 10,000개 이상 발견됐습니다.

그리고 이런 은하군이나 은하단이 연결돼서 ‘초은하단’이라는 더욱 큰구조를 만들고 있습니다. 우리은하는 ‘처녀자리 초은하단’에 속해 있습니 다. 이 초은하단은 처녀자리 은하단을 중심으로 직경 약 2억 광년 범위 에, 전체로는 100개 이상의 은하군이나 은하단이 포함돼 있습니다. 우리 들이 속하는 국부은하군은 이 초은하 단의 가장자리에 위치하고 있습니다.

1980년대 이후 관측기술의 진보로 수억 광년을 넘는 넓은 범위의 은하 분포를 관측할 수 있게 되었고, 초은 하단이 있는 장소에도 어떤 규칙이 있다는 것을 알게 됐습니다. 초은하 단들이 면이나 선 모양을 이루며 모여 있고, 그 사이에는 은하가 거의 발견되지 않는 영역(void라 부름)가 있다는 것입니다. 그 구조는 마치 벌집 모습과 비슷합니다.

벌집 속이 비어 있는 보이드(void)이고, 벌집의 막이 은하가 많이 모여 있는 면에 해당하며, 벌집면이 만나는 곳은 면이 교차 하는 곳으로, 그곳은 은하의 밀도가 높은 초은하단이 있는 곳에 해당합니다.

이와 같은 우주의 모습을 ‘우주의 대규모 구조’라 합니다. 현재 그런 은하분포를 자세히 조사해 ‘우주지도’ 를 만들려는 프로젝트가 진행되고 있습니다. 사진은 벌집모양의 우주 거대구조 입니다.

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