하늘에 뜬 ‘특이한 은하’의 정체는?

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올해로 31살이 된 허블우주망원경은 다양한 천체를 관측하고 기록하고 있다. 미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)가 공동 운영하고 있으며 수 차례의 수리와 업그레이드를 통해 점차 고화질의 이미지를 지구에 전달하고 있다.
 
행성, 항성, 성단, 성운을 통틀어 일컫는 ‘은하’는 다양한 형태로 나타난다. 타원, 나선형, 렌즈형 등 분류가 되는 은하부터 ‘특이 은하 지도’에 등록되는 독특한 모양의 은하까지 허블에 관측된다.

소마젤란 은하. 사진= NASA, ESA and A. Nota (ESA/STScI, STScI/AURA)
<소마젤란 은하. 사진= NASA, ESA and A. Nota (ESA/STScI, STScI/AURA)>

지구로부터 약 20만 광년 떨어진 곳에 위치한 ‘소마젤란 은하(Small Magellanic Cloud, SMC)’는 관측 초기 성운 같은 생김새 때문에 ‘은하(Galaxy)’ 대신 ‘구름(Cloud)’으로 이름 지어졌다. 대마젤란 은하 바로 옆이며 우리은하 가까이에 있다. 중심에는 NGC 346 성단이 있다.

변형된 나선은하 NGC 2276 사진=ESA/Hubble & NASA, P. Sell
<변형된 나선은하 NGC 2276 사진=ESA/Hubble & NASA, P. Sell>

이웃 은하가 가진 힘에 의해 뒤틀린 나선은하 NGC 2276의 모습이다. 중심은 오래된 별들로 인해 노란색으로 보인다. 새로 태어나거나 수명이 짧은 별들은 가장자리에서 푸르게 빛난다. 북쪽 별자리 세페우스 자리에 위치하고 있으며 지구에서 약 1억2000만 광년 떨어져있다.

3중 은하 Arp 195. 사진= ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton
<3중 은하 Arp 195. 사진= ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton>

3개 은하가 뒤엉켜 줄다리기하는 것 같은 특이한 형태를 보인다. 실제로 이 은하는 3개 은하가 뒤엉켜 서로를 중력으로 묶어 줄다리기하듯 상호작용한다. 이 은하는 특별한 은하들을 소개하는 목록 ‘특이 은하 지도(Atlas of Peculiar Galaxies)’에 포함됐다.

렌즈형 은하 NGC 1947. ESA/Hubble & NASA, D. Rosario; Acknowledgment: L. Shatz
<렌즈형 은하 NGC 1947. ESA/Hubble & NASA, D. Rosario; Acknowledgment: L. Shatz>

나선형과 타원형 그 사이에 있는 렌즈은하 NGC 1947은 주변 가스와 먼지가 거의 공전하지 않는다. 중심부에 남은 우주 먼지는 실타래처럼 빛 위를 가리고 있다. 남쪽 황새치자리(Dorado) 가장자리에서 관측되는 이 은하는 지구에서 약 4000만 광년 떨어져 있다.

나선 은하 NGC 3254. 사진=ESA/Hubble & NASA, A. Riess et al
<나선 은하 NGC 3254. 사진=ESA/Hubble & NASA, A. Riess et al>

흔하게 관측되는 은하 중 하나, 시퍼트(Seyfert) 은하는 전체 은하의 10%가량을 차지한다. 중심부에 밝은 핵이 있는 활동 은하의 일종을 일컫는다. 이미지는 허블 광각 카메라3(WFC3)가 가시광선과 적외선으로 NGC 3254를 촬영한 결과물을 합친 것이다. NGC 3254는 전형적인 나선 은하의 형태로 작은 사자자리(Leo Minor)에 위치해 있다.

막대 나선 은하 NGC 4535. 사진= ESA/Hubble & NASA, J. Lee and the PHANGS-HST Team
<막대 나선 은하 NGC 4535. 사진= ESA/Hubble & NASA, J. Lee and the PHANGS-HST Team>

작은 망원경에 포착됐을 때는 흐릿하고 유령같은 모양을 띄었던 은하 NGC 4535가 허블에 자세히 관측됐다. 지구에서 약 5000만 광년 떨어진 처녀자리에 위치한 NGC 4535는 한 때 ‘잃어버린 은하’라는 별명으로 불렸다. 2000여 개 이상의 은하가 모인 처녀자리에서 큰 편에 속하는 은하다.

전자신문인터넷 서희원 기자 (shw@etnews.com)