이웃 은하: 안드로메다와 국부 은하군

안드로메다 은하의 빛은 약 250만 년 전에 그곳을 떠났습니다.

작은 은하 무리

은하는 우주에 고르게 흩어져 있지 않습니다. NASA에 따르면 은하는 서로의 중력으로 묶여서 100개 이하의 무리를 이루는데, 이것을 은하군이라고 합니다. 이보다 더 큰 은하단에는 은하가 수천 개 들어 있기도 합니다. 우리은하가 속한 무리는 국부 은하군입니다. NASA의 은하 페이지는 여기에 은하가 50개 넘게 있다고 합니다. 한편 예전의 NASA 허블 페이지에는 20개가 넘는다고 적혀 있습니다. 이것은 희미한 왜소 은하가 새로 발견될 때마다 그 숫자가 계속 늘어난다는 것을 보여 줍니다. 국부 은하군의 은하는 대부분 별이 많아야 수십억 개인 왜소 은하입니다. 큰 은하는 몇 개뿐이고, 그 가운데 가장 큰 것이 우리에게 가장 가까운 큰 이웃인 안드로메다 은하입니다.

더 넓게 보면 국부 은하군은 처녀자리 은하단의 가장자리 바로 바깥에 자리하고 있습니다. 그리고 훨씬 더 큰 구조인 라니아케아 초은하단의 일부이기도 합니다. NASA는 초은하단이 전체로 보면 하나의 덩어리로 중력에 묶여 있지는 않다고 설명합니다. 초은하단은 텅 빈 공동, 그리고 은하들이 길게 늘어선 벽과 함께 우주 거대 구조를 이룹니다. 우주 거대 구조는 우주에서 물질이 만드는 가장 큰 무늬입니다.

마젤란은하

남반구에서는 맨눈으로도 희미한 얼룩 두 개를 볼 수 있습니다. 바로 대마젤란은하와 소마젤란은하입니다. 이 둘은 우리은하 둘레를 돌고 있는 왜소 은하입니다. JPL에 따르면 대마젤란은하는 약 16만 광년 떨어져 있고, 너비는 우리은하의 약 3분의 1입니다. 만약 이 은하 전체를 눈으로 볼 수 있다면, 보름달 약 480개를 늘어놓은 만큼의 하늘을 덮을 것입니다. 대마젤란은하에는 타란툴라 성운을 비롯해 별이 생겨나는 곳이 가득합니다. 이 두 마젤란은하는 천문학의 흐름도 바꾸어 놓았습니다. 헨리에타 스완 리빗은 이곳의 변광성을 연구하다가 한 가지 사실을 찾아냈습니다. 세페이드 변광성의 밝기가 변하는 주기는 그 별의 실제 밝기와 이어져 있다는 것입니다. 그 덕분에 세페이드 변광성은 거리를 재는 도구가 되었습니다.

안드로메다가 은하가 되기까지

NASA는 안드로메다까지의 거리를 약 250만 광년, 다시 말해 0.8메가파섹으로 적고 있습니다. 이것은 우리은하 지름의 약 25배에 해당하는 거리입니다. 그리고 안드로메다는 대부분의 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 천체 가운데 가장 멀리 있는 천체입니다. 지금 우리가 보는 안드로메다의 빛은 약 250만 년 전에 그곳을 떠난 것입니다. 안드로메다도 우리은하처럼 막대 나선 은하이고, 크기는 우리은하보다 조금 더 큽니다.

충돌할까요

안드로메다는 우리 쪽으로 다가오고 있습니다. 2012년 로런드 반 데르 마렐과 토니 손은 허블 관측을 분석해서, 두 은하가 약 50억 년 안에 정면으로 부딪힐 것이라는 결과를 내놓았습니다. 2025년에는 틸 사왈라가 이끈 연구진이 새로운 허블 자료와 ESA 가이아 임무의 자료를 합쳤습니다. 그리고 불확실한 값 22개를 하나하나 따져 보면서 10만 번의 시뮬레이션을 돌렸습니다. 그 결과 두 은하가 앞으로 100억 년 안에 합쳐질 확률은 약 50%밖에 되지 않았습니다. 또 40억~50억 년 만에 정면으로 충돌할 확률은 약 2%에 불과했습니다. 대마젤란은하는 우리은하를 원래의 궤도에서 끌어내어 합병 가능성을 조금 낮춥니다. 반면 안드로메다의 동반 은하인 M33은 반대쪽으로 끌어당깁니다. ESA가 지적하듯이, 어차피 태양은 약 50억 년 뒤면 연료를 다 쓸 가능성이 큽니다.