[아하! 우주] 별그대가 미소를? ’웃는 은하’ 포착

두 눈은 은하들이며, 웃는 것처럼 보이는 선은 사실 강력한 중력 렌즈 효과로 빛이 굴절돼 보이는 것이다. 사진 NASA

주디 슈미트가 놀라운 이미지를 담은 위의 사진을 NASA의 사진 공모전에 보냈다. 붉은 색 원안이 웃는 은하 사진 주디 슈미트

-아인슈타인의 중력 렌즈가 잡은 '스마일 갤럭시'

허블 우주망원경이 우주공간에서 '웃는 은하'를 발견했다고 영국 일간지 데일리메일이 10일(현지시간) 보도했다.


이 놀라운 이미지의 주인공은 공식적으로는 'SDSS J1038+4849'로 불리는 은하단이다. 커다란 원 안에 밝은 두 은하가 마치 두 눈처럼 보이며, 코 부분에는 하얀 단추까지 단 듯한 이모티콘처럼 보인다고 유럽우주기구(ESA)는 설명한다.

"이 '행복한 얼굴'의 두 눈은 사실 아주 밝은 은하들이며, 웃는 입은 강한 중력 렌즈로 인해 생긴 빛의 고리" 라고 전문가들은 밝혔다.

중력 렌즈 현상으로 위에 나타난 둥근 빛의 고리는 아인슈타인의 고리라 불린다. 고리를 이루는 원호 하나는 '웃는 입'을 만들고 있다. 그리고 밝은 은하 두 개가 마치 눈처럼 자리잡아 이 '웃는 은하'를 완성시키고 있다.



대체 이런 현상은 왜 일어나는 걸까? 이것은 딱 100년 전 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 예언한 중력 렌즈 현상 때문이다. 아인슈타인은 주장하기를, 강한 중력은 빛까지 휘게 해서 렌즈 역할을 할 수 있다고 예언했고, 이것이 몇 년 뒤 개기일식을 계기로 실제로 관찰되어 뉴욕타임스의 톱기사로 보도됨으로써 그는 하루아침에 지구상에서 가장 유명한 과학자로 자리매김하게 되었다.

중력 렌즈가 사물을 확대하는 점에서는 돋보기와 같지만, 빛을 한 점에 모으는 돋보기와는 달리 초점이 없기 때문에 빛이 한곳에 모이지 않고 여러 개의 상을 만든다.

은하단은 수백 개의 은하들이 모여 만드는 우주에서 가장 거대한 구조로, 주위의 시공간을 왜곡시켜 이 같은 중력 렌즈 현상을 만들어내는 것이다. 따라서 뒤쪽의 물체를 확대시켜 보여주는 우주의 돋보기라 할 수 있다.

가장 유명한 중력 렌즈는 페가수스자리에서 관측된 ‘아인슈타인 십자가’ 혹은 ‘후크라의 렌즈’이다. 약 80억 광년 떨어져 있는 퀘이사 Q2237 ＋ 0305의 빛이 2억 광년 떨어진 페가수스 은하단에 속한 나선은하의 핵 부분에 의해 휘어져서 형성된 이 중력 렌즈는 은하핵 주변에 4개의 상을 만들고 있다.

이광식 통신원 joand999@naver.com