▲ 거대타원은하의 모습. 사진의 미세한 점 하나 하나는 보통 100만개의 별들이 공 모양으로 모여 있는 구상성단들이다. 거대타원은하는 보통 1만개 이상의 구상성단들을 거느린다. 사진 제공=서울대 이명균 교수팀

연세대 자외선우주망원경연구단의 윤석진(36)·이석영(41)·이영욱(46) 교수 연구팀은 19일 “거대타원은하에서 별들의 집단인 구상성단(球狀星團)이 내는 빛이 붉은색과 푸른색 2가지로 갈라지는 현상은 나이가 다른 두 은하가 충돌하여 합병된 것이 아니라, 같은 시기에 형성된 수천개의 작은 은하들이 합쳐졌기 때문임을 처음으로 입증했다”고 밝혔다.

거대타원은하란 1만개 이상의 구상선단으로 이뤄진 별의 집단을 말하며, 구상선단이란 평균 100만개 이상 별들이 공처럼 뭉쳐져 있는 것을 말한다.

이번 연구결과는 사이언스지(誌)의 주요 논문으로 선정돼 20일자 인터넷판에 먼저 발표됐으며, 2월 24일 전문가의 해설과 함께 정식 출판될 예정이다.

지난 70년대 후반부터 국제 천문학계에서는 나이가 다른 두 은하가 충돌하여 거대타원은하가 이뤄졌다는 주장이 정설로 받아들여져 왔다.

일반적으로 푸른색은 빅뱅 초기에 수소와 헬륨만으로 만들어진 별들이 내는 색이며, 붉은색은 그보다 후기에 만들어져 수소와 헬륨보다 무거운 중원소(重元素) 함량이 많은 별의 색이다.

논문의 제1 저자인 윤석진 교수는 “푸른색은 젊은 별이고, 붉은색은 늙은 별의 색깔”이라며 “나이든 별들 중에서도 푸른색을 내는 것이 있기 때문에 두 가지 색으로 나뉜다고 해서 나이가 다른 구상선단이 있다는 것은 아니다”고 말했다. 이어 “이번 연구에서는 같은 나이의 구상선단 색 분포에서 붉은색과 푸른색 두 가지 피크를 보이는 것을 밝혀냈다”고 말했다.

이영욱 교수는 “이번 연구결과는 우주의 나이를 지금보다 5배 정도 향상된 4% 이내의 오차로 측정하는 데도 적용될 수 있다”며 “후속 논문은 이에 대한 내용이 될 것”이라고 밝혔다. 연구팀은 1999년, 2002년 네이처와 사이언스지에 우리 은하의 형성에 대한 새로운 연구결과를 잇따라 발표한 바 있다.