우리은하의 형성과정을 밝혀라

움직임이 이상한 별들은 우리은하가 삼켜버린 옛 은하들의 자취인 듯 보인다..
글 | Rodrigo Ibata and Brad Gibson













밤하늘에 보이는 별들은 모두 우리은하 속에 있는 것들이다. 큰 은하 중 가장 가까운 안드로메다은하는 2백만 광년 이상 떨어져 있는데, 이 거리는 우리은하 주원반 크기의 20배 이상이다. 안드로메다은하 속에 있는 별들은 육안으로 구별할 수 없고 서로 뭉쳐서 흐릿한 덩어리로만 보인다. 우리은하 입장에서 보면 이 별들은 다른 우주에 있다고 볼 수 있다. 반면 하늘에 보이는 별들은 우리은하 속에서 낳고 자란 원주민 태양들이라고 생각하는 것이 자연스럽다.

그런데 북쪽 하늘에서 두 번째로 밝은 별 대각성(Arcturus)은 어떤가? 이 별의 움직임이나 화학적 조성은 우리은하 속에 있는 대부분의 별들과 약간 다르다. 우리은하 속에는 소수이기는 하지만 대각성처럼 이상한 성질을 가진 이단자들이 퍼져 있다. 1960년대부터 이런 비전형적 별들의 기원을 놓고 열띤 논쟁이 벌어졌다. 비전형적 별들은 우리은하 나선팔의 중력 때문에 그 궤도가 이상해졌는가? 또는 우리은하 밖에서 우리은하의 일부였던 적이 결코 없는 물질에서 태어나서 우리은하로 들어온 이주자들인가?

최근 수년 동안 천문학자들은 어느 과학 분야에서나 사용하고 있는 것과 유사한 정교한 과학수사기법을 동원해 위의 질문에 대한 답이 ‘그렇다’임을 알아냈다. 우리은하에서 태어난 원주민 별 중 일부가 특이한 궤도 속에서 태어났거나 이런 궤도 속으로 밀려들어간 것은 사실이다. 하지만 대각성을 포함해서 놀랄 만큼 많은 비전형적 별들은 이민온 별들이다. 천문학자들은 이런 별들이 .....