은하철도999의 종착역, 안드로메다의 모든 것을 알아보자

안드로메다 은하(Andromeda Galaxy). 어릴 적부터 너무나 자주 들었던 은하 이름입니다. 개념은 안드로메다에? 같은 농담도 있었죠. 때로는 안드로메다가 별의 이름인 줄 아는 사람도 있습니다. 하지만 안드로메다는 우리 은화와 가장 가까운 이웃 은하 이름입니다. 메시에31(M31) 또는 NGC224로 불리기도 합니다. 그럼 안드로메다가 어떤 곳인지 같이 떠나 보시겠습니다.

 

우리의 이웃 은하 안드로메다의 모습 (사진 : NASA)

안드로메다, 250만 광년이나 떨어진 태양만 1조개가 넘는 메이저 은하

너무나 친숙했던 것에 비하면 너무나 멀리 떨어져 있네요. 안드로메다는 우리 은하로부터 250만 광년이나 떨어져 있습니다. ‘은하철도999’에서 주인공 철이가 엄마를 찾아 떠난 곳이 안드로메다 은하의 라메탈이라는 행성이었습니다. 생각해 보니 은하철도999는 얼마나 빠르길래 철이를 태우고 안드로메다까지 그렇게나 빨리 내달린 것일까요? 이렇게나 먼 안드로메다 은하는 놀랍게도 우리 은하와 가장 가까운 은하이고 매우 큰 은하입니다. 지름만 22만 광년으로 우리가 속한 국부은하군(Local Group) 중에 가장 거대한 메이저 은하입니다. 우리 은하의 지름이 10만 광년인 것에 비해 질량과 크기 모두 1.5배에 달할 것으로 추측됩니다. 물론 최근 연구에서는 우리 은하가 생각했던 것보다 크고 질량도 높아 안드로메다와 비슷한 크기와 질량일 수도 있다고도 합니다. 겉보기 등급 3.4로 맑은 하늘에 육안으로 희미하게 관측가능한 은하이기도 합니다. 실제로 보이는 크기는 작지만 명암을 밝게 하면 달보다 더 크게 보인다고 하는군요. 250만 광년이나 멀리 떨어진 은하가 실제로는 달보다 더 크게 밤하늘에 보일 수 있다고 생각하니 그 크기를 가늠하기 힘듭니다.

 

안드로메다 확대 사진. 수많은 별들이 모래알처럼 박혀 있습니다. (이미지 : NASA)

모든 은하의 중심에는 초대질량 블랙홀이 있습니다. 마치 태양이 태양계 행성들을 중력으로 붙잡고 있듯이 은하의 중심에는 블랙홀이 있어 은하 내의 모든 별을 중력으로 붙잡아 공전시키고 있습니다. 안드로메다 은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀 역시 은하의 크기만큼 무지막지한 크기를 가지고 있습니다. 이 블랙홀은 태양의 수억 배 정도의 질량을 가지고 있을 것으로 추측됩니다. 우리 은하의 중심에 있는 핵, 즉 블랙홀이 태양질량의 약 400~500만 배 인 것과 비교하면 안드로메다의 중심 블랙홀은 그 규모가 어머어마한 수준입니다. 심지어 최근 관측에 의하면 안드로메다의 중심에 있는 핵이 1개가 아니라 2개인 것으로 관측된다고 합니다. 이 경우 안드로메다는 본래부터 1개의 독립적인 은하가 아니라 2개의 은하가 충돌해서 만들어진 새로운 거대 은하일 수 있다고 합니다.

우리는 만날 운명, 언제가는 우리 은하와 충돌할 안드로메다 은하

언젠가는 만날 운명인가 봅니다. 최근 관측결과에 따르면 안드로메다는 초속 110km로 우리 은하로 접근하고 있으며 대략 50~60억 년 후에 우리 은하와 충돌할 예정이라고 합니다. 지구 나이가 45억 살이니 지금까지 버텼던 날들만큼이나 더 기다려야 안드로메다를 만날 수 있으려나 봅니다. 이렇게 두 은하가 만나게 되면 성간물질이 뒤섞이고 압축되면서 수많은 별들이 새로 생겨나게 된다고 합니다. 이렇게 폭발적으로 늘어나는 별의 생성을 Star Burst라고 합니다. 마치 남북 통일로 베이붐이 일어나야 인구절벽을 막을 수 있다는 말이 떠오릅니다. 그렇게 우리 은하와 안드로메다 은하가 만나 최대 10~12조 개의 별을 가진 거대 은하가 될 것이라고 합니다. 하지만 은하의 충돌이 곧 항성이나 행성 간의 충돌을 의미하는 것은 아니라고 합니다. 우리 태양계가 다른 항성계와 합병된다던지 하는 일은 거의 일어날 가능성이 없다고 합니다.

안드로메다에서 보는 우리 은하의 모습은 어떨까?

안드로메다 은하에 대해서 이야기하다보니 우리 은하의 모습은 어떤 모습일까 궁금해집니다. 안드로메다에서 바라보는 우리 은하의 모습과 크기도 별반 다르지 않을 거 같은데 말이죠. 안타깝게도 우리는 아직 우리 은하의 모습을 정확히 알지 못합니다. 당연하게도 우리는 아직 우리 은하의 전체 모습을 볼 수 있을 만큼 멀리 나가보지 못했기 때문입니다. 다만 우리 은하도 안드로메다 은하만큼 국부은하군에서는 가장 큰 은하 중에 하나이고 그 형태는 중앙이 볼록한 원반(DISK) 모양을 하고 있다는 정도까지는 알아냈다고 합니다. 원반 지름을 따라 별이 밀집된 막대 모양이 그어져 있는 형태라고 합니다(막대나선은하). 다음 포스팅에서는 안드로메다에 이어 우리 은하에 대해 포스팅해 보겠습니다. 문득 궁금해집니다.