은하수 뒤에 숨은 거대한 ‘벨라 초은하단’ 지도화 성공

은하수 ‘사각지대’에 숨은 거대한 구조물

2016년 천문학자들은 ‘벨라 초은하단’이라는 거대한 초은하단을 발견했지만, 이는 은하수 은하의 밀도 높은 먼지와 가스, 항성들에 가려져 오랫동안 숨은 상태였다. 이 ‘회피 구역(Zone of Avoidance)’은 밤하늘의 약 20%를 차지하며, 천문학자들이 그 너머를 관찰하기 어려운 ‘죽음의 zona’라고 불린다.

10년 만에 밝혀낸 초은하단의 정체

국제 연구팀은 벨라 초은하단의 전체 모습을 10년 만에 처음으로 지도화하는 데 성공했다. 아직 동료 검토가 완료되지 않은 연구 결과에 따르면, 이 초은하단은 약 3억 광년에 걸쳐 펼쳐져 있으며, 은하수 은하의 약 3,000배에 달하는 크기를 자랑한다. 이는 기존 예상보다 훨씬 거대한 규모로, 우주의 largest structure(최대 규모 구조)에 대한 이해를 높일 수 있는 중요한 단서가 될 전망이다.

어떻게 가려진 구조물을 발견했을까?

연구팀은 남아프리카의 두 대형 망원경을 활용해 벨라 초은하단의 가장자리에 있는 은하들의 움직임을 분석했다. Southern African Large Telescope(SALT)와 MeerKAT 전파 망원경을 통해 은하수 은하의 밀도 높은 먼지 구름을 통과하는 수소 가스를 감지했으며, 이를 통해 가려진 우주 구조물을 밝혀냈다.

MeerKAT는 은하수 은하의 먼지층을 통과하는 전파를 관측할 수 있어, 기존 광학 망원경으로는 볼 수 없었던 숨은 천체들을 탐지할 수 있다. 연구 공동 저자인 Renee Kraan-Korteweg 남아프리카공화국 케이프타운 대학교 천문학자는 “은하수 은하의 원반을 형성하는 수조 개의 항성들은 너무 밀집되어 있어 은하 평면 근처를 쉽게 관측할 수 없다”며 “또한 항성들만큼이나 수많은 미세한 먼지 입자들이 존재하며, 은하 평면으로 접근할수록 먼지층이 두꺼워진다”고 설명했다.

벨라 초은하단의 놀라운 규모

벨라 초은하단은 ‘국부 우주에서 알려진 가장 큰 초은하단들과 유사한 규모와 질량을 지닌 coherent large-scale structure(일관된 대규모 구조)’로 평가된다. 질량만으로 따지면 태양 3000만 억 개(30 quadrillion)에 달하며, 이는 은하수 은하 전체 질량의 수천 배에 이르는 어마어마한 규모다.

크기 면에서도 벨라 초은하단은 이미 지도화된 다른 초은하단들, 예를 들어 우리 은하를 포함하는 Laniākea 초은하단과 우주의 가장 큰 구조물로 알려진 헤르쿨레스-코로나 보레알리스Great Wall 사이에 자연스럽게 자리 잡는다.

우주 모델 재정비의 실마리

이번 발견은 은하수 은하 너머의 우주 구조를 이해하는 데 큰 진전을 가져왔다. 연구팀은 “더 강력한 전파 망원경이 개발된다면 벨라 초은하단의 더 자세한 지도를 만들 수 있을 것”이라며 “이를 통해 우주의 모델을 더욱 정밀하게 다듬을 수 있을 것”이라고 밝혔다.

주요 연구 결과 요약

• 벨라 초은하단은 최소 20개 이상의 은하단이 모여 있는 거대한 구조물로, 약 8억 광년 거리에 위치
• 규모는 약 3억 광년(은하수 은하의 3,000배)에 달하며, 질량은 태양 3000만 억 개(30 quadrillion)相当
• 은하수 은하의 ‘회피 구역’을 통과하는 전파 관측을 통해 발견됨
• 국제 연구팀은 SALT와 MeerKAT 망원경을 활용해 은하단의 가장자리를 분석
• 더 강력한 관측 장비가 개발된다면 우주의 구조 모델을 더욱 정밀하게 재구성할 수 있을 것으로 기대