‘세계 최대’ 베라루빈 망원경, 은하 꼬리 잡아냈다 [우주로 간다]

최근 시험 관측을 시작한 베라 C. 루빈 망원경이 ‘메시에 61’(M61, NGC 4303으로도 알려짐) 은하에서 16만3천 광년 떨어진 거대한 ‘항성 스트림(star stream)’을 포착했다고 과학 전문매체 라이브사이언스가 16일(현지시간) 보도했다.

칠레의 베라 C. 루빈 천문대는 역대 망원경 중 가장 큰 시야(3.5도)로 3일 밤마다 남반구에서 보이는 하늘 전체를 관측할 수 있다. 한 번에 촬영하는 범위는 보름달의 45배에 이르며, 이는 보름달 크기의 1%만 찍을 수 있는 허블우주망원경, 75% 수준인 제임스웹우주망원경과 비교해도 압도적인 규모다.

M 61 나선 은하에서 검은 색 먼지와 같은 긴 은하의 꼬리가 포착됐다. (출처: Romanowsky et al. 2025, RNAAS)

베라 루빈 천문대는 최대 지름 8.4m인 3개의 대형 반사경과 최대 지름 1.65m인 3개의 렌즈, 32억 화소 디지털 카메라, 근자외선에서부터 근적외선까지 포착하는 6개 필터를 갖춘 초대형 관측 장비다.

이번에 촬영된 막대 나선은하 메시에 61은 오래전부터 연구돼 온 친숙한 은하다. 하지만, 베라 루빈의 뛰어난 빛 감도 덕분에 연구진은 이번에 처음으로 ‘은하의 꼬리’라 불리는 별의 흐름, 항성 스트림을 발견할 수 있었다.

연구진은 “수 십년 간 수많은 관측에도 이런 항성 스트림이 발견된 것은 이번이 처음”이라며 “루빈 천문대의 이미지 해상도와 감도가 기존 망원경을 압도한 결과”라고 설명했다.

이번에 포착된 별의 흐름은 약 16만 3천 광년으로 우리 은하의 지름과 비슷하다. 길어야 수 만 광년에 불과한 우리 은하 내 대부분의 항성 스트림보다 훨씬 더 큰 규모다.

새로운 논문에 실린 사진으로, a) 은하 M61과 그 별의 흐름, b) 흐름 북쪽 끝의 구조를 확대한 모습, c) 은하와 연결되는 흐름을 보여주는 사진 (출처=Romanowsky et al. 2025, RNAAS)

가루를 뿌린 듯 길고 희미한 흔적은 메시에 61의 강력한 중력에 의해 파괴된 왜소은하들이 남긴 잔해로 추정된다. 연구진은 이 파괴 과정이 약 1천만 년 전 M61에서 시작된 ‘폭발적 항성 생성(starburst)’의 촉매제가 되었을 가능성이 있다고 연구진은 설명했다. 이러한 충돌은 M61 내부의 별 형성을 촉진시켜, 이 은하의 활발한 항성 활동을 설명하는 단서가 될 수 있다고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 지난 달 말 논문 사전공개사이트 ‘아카이브(arXiv)’에 공개됐고 조만간 미국천문학회 연구 회보(American Astronomical Society Notes)에서 발표될 예정이다.