안드로메다 은하의 기본 정보, 특징과 우리 은하와의 충돌

안드로메다 은하는 지구에서부터 약 250만 광년 떨어져 있는 나선은하로 M31로 부르기도 하는 우리 은하와 가장 가까운 메이저급 은하에 속합니다. 안드로메다 은하에 대한 기본 정보, 특징 및 우리 은하와의 충돌에 대한 추측에 대해 알아보겠습니다.

 

안드로메다 은하의 기본 정보

안드로메다 은하는 가을 밤하늘 페가수스 별자리의 사각형의 북동쪽 카시오페아자리 방향에 위치해 있습니다. 페가수스의 사각형 북동쪽 꼭짓점에 있는 별인 알페라츠의 북동쪽에는 미라흐라는 2등성이 있는데 이 별의 북서쪽 근처에 안드로메다가 있습니다. 밤하늘이 별을 볼 수 있을 만큼 충분히 어둡다면 카시오페아자리와 페가수스자리의 사각형 사이에서 육안으로 뿌옇게 조각구름 형태처럼 보이는 천체가 있는데 이것이 안드로메다 은하입니다. 은하의 명칭은 그리스 신화에 나오는 에티오피아 왕 케페우스와 왕비 카시오페이아의 딸의 이름에서 따 온 별자리에서 유래했습니다. 우리 은하 주위에는 수없이 많은 위성 은하들이 있지만 우리 은하와 비슷한 규모를 가지는 은하 중에서 가장 가까운 은하가 바로 안드로메다 은하입니다.

 

안드로메다 은하의 특징 

우리 은하의 직경이 10만 광년인 반면 안드로메다 은하의 직경은 약 22만 광년으로 약 2배 크기이며, 우리 은하가 4000억 개의 별을 포함하는 반면 안드로메다 은하는 무려 1조 2천억 개의 별을 포함하고 있습니다. 우리 은하보다 광도 또한 2배가량 밝습니다. 우리 은하의 질량은 태양의 1조 5천억 배, 안드로메다의 경우 태양의 1조 2000억 배로 추정하고 있습니다.

안드로메다 은하는 인근 은하인 M32와 이미 2억 년 전에 충돌하여 더 큰 은하가 되었습니다.  안드로메다 중심부의 블랙홀은 태양 질량의 약 2억 배로 추정되며 전체 밝기는 태양의 약 100억 배이고 은하의 본체에는 많은 항성, 성간, 가스 성간 등이 포함되어 있습니다. 안드로메다 양 쪽에는 두 개의 작은 타원 은하가 있으며 우리 은하와 함께 30여 개의 은하들이 중력으로 묶여있는 국부은하군에 속합니다. 은하의 가장 잘 보이는 부분은 형태가 납작하게 보이는 원반이라고 부릅니다. 원반의 중심부에는 둥글게 보이는 중앙팽대부가 있으며 원반의 바깥까지 넓고 둥글게 퍼져 있는 헤일로가 있습니다. 원반에는 별과 성간물질이 있으며 여기에서는 새로운 별들이 계속해서 탄생하고 있어 다른 부분에 비해 비교적 밝게 보입니다. 성간물질 중에서 차가운 성간먼지는 빛을 흡수하는 특성을 가지고 있어 광학 사진에는 검은색으로 보이지만 흡수한 에너지를 다시 적외선으로 방출하기 때문에 적외선 사진에는 밝게 보입니다. 반면 원반에 있는 젊고 무거운 별에서 나오는 빛은 자외선 사진에 잘 보이게 됩니다. 중앙팽대부의 중심에는 작은 핵이 두 개가 있는데 이 중 어두운 핵이 은하의 중심부와 거의 일치합니다. 이 핵의 중심부 쪽에는 질량이 태양의 1억 배 정도 되는 매우 묵직한 블랙홀이 존재합니다. 헤일로는 별헤일로와 암흑물질헤일로로 구성되어 있습니다. 헤일로별은 나이가 수십억 년 이상은 되는 아주 늙은 별들이며 별의 밀도 또한 매우 낮아 일반적인 광학사진에서 조차 보기가 힘듭니다. 암흑물질헤일로는 별헤일로보다 크기가 더 크고 무게도 많이 나가지만 빛을 내지 않기 때문에 직접 볼 수는 없습니다.

 

우리 은하와의 충돌

20세기에 알려진 우주론에 의하면 빅뱅 이후 우주는 계속하여 팽창하면서 멀어지고 있으며, 더 멀리 위치해 있는 은하 일 수록 더 빠른 속도로 멀어져 가고 있다는 우주 팽창 이론을 내세웁니다. 하지만 모든 은하가 서로 멀어지는 것은 아닙니다. 우리 은하로부터 5백만 광년 거리 내의 은하를 국부은하군이라고 칭하는데 이 은하들은 서로 잡아당기는 인력으로 인해 거리가 오히려 가까워지고 있습니다. 우리 은하와 가장 가까운 곳에 위치한 안드로메다 은하 역시 국부은하군에 속해 현재 시속 50만 km로 우리 은하에 접근 중이며 45억 년 뒤에 충돌할 것으로 예측하고 있습니다. 이렇게 거대한 두 개의 은하가 합쳐지면 아주 큰 타원형의 은하가 형성될 것으로 예측하고 있습니다.  별과 별 사이의 거리가 워낙 멀다 보니 그 충돌이 태양계에 영향을 미칠 확률은 매우 작다고 추측합니다. 하지만 우주에는 눈에 보이는 물질만 존재하는 것이 아닙니다. 암흑 물질 또는 암흑 에너지가 충돌할 수도 있고 은하 중심의 블랙홀 주변에 회전축을 중심으로 한 감마선,  X선과 같은 엄청난 에너지의 제트 에너지가 발생하기도 합니다. 은하들끼리의 충돌 때 이 거대한 에너지들이 수천 광년 혹은 수백만 광년 떨어진 곳으로 분출되기도 하는데 만일 그와 같은 에너지들이 지구와 충돌한다면 오존층과 자기장을 파괴시키고 이 결과 지구에 존재하는 모든 생명체가 사라지는 최악의 상황이 벌어질 수도 있습니다. 이러한 최악의 상황이 아니더라도 시간이 흐르면서 항성이 태양계 근처를 지날 누적 확률이 증가함으로써 행성의 궤도가 엉망이 될 가능성도 발생할 것입니다.

 

은하의 충돌이 우주의 큰 변화를 일으키는 것은 분명하지만 그 충돌에 대한 걱정보다는 우주의 자연스러운 변화로 받아들이고 우주의 신비를 밝히는 노력을 계속 이어가야 하겠습니다.