국내 연구팀이 은하 모양을 결정짓는 새로운 원리가 있음을 밝혀냈다. 은하는 모양이 다양하다. 수백억, 수천 억 개로 이뤄져 있는 타원, 나선, 빗장나선, 불규칙 은하 등 다양하다. 이 중에서 가장 흔한 은하는 나선팔 구조를 갖는 ‘나선은하’이다. 나선은하 중 3분의1은 중심 부분이 막대 모양이다. 이 부분이 은하의 전체적 모양 형성과 진화과정에 영향을 미칠 수 있어 매우 중요하게 연구돼 왔다.

나선은하의 막대구조물 생성 원인에 대해 여러 가지 가설이 제시됐다. 어떤 것이 맞는지 속 시원하게 밝혀지지는 않았다. 막대구조의 형성과정은 은하 구조 연구의 난제로 남아있었다.

국내 연구팀은 수백, 수천 개의 은하가 모여있는 집합체인 ‘은하단’ 두 개가 충돌하는 과정에서 막대구조가 발생할 수 있음을 규명했다. ‘슬론 디지털 스카이 서베이’라는 외부은하 탐사 관측자료를 통해 입증됐다.

연구팀은 관측자료로부터 105개의 은하단과 1377개의 나선은하를 선별해 충돌 중인 은하단에서 막대나선은하의 발생 빈도가 눈에 띄게 많음을 밝혀냈다. 이로써 은하단 충돌과정에서 막대구조가 형성될 수 있음을 알 수 있다.

은하단의 충돌과정에서 막대구조가 만들어낼 수 있다는 것은 20년 전 한 논문에 짤막하게 언급되기는 했었다. 그동안 막대구조 연구에서 무시돼 왔다. 이번 연구에서 관측자료의 분석을 통해 명백히 밝혀진 것이다.

이번 연구는 임명신 서울대 연구팀이 수행했다. 임 교수는 "이 연구는 은하의 특성이 주변 환경에 좌지우지될 수 있음을 보여주는 좋은 예ˮ라며 "은하 막대구조 연구에 새로운 패러다임을 제시했다”고 말했다. 윤용민 연구원은 "이번 연구는 관점을 넓혀 은하의 특성을 면밀하게 분석해 얻어낸 결과ˮ라며 “은하단 충돌이 막대나선은하의 다른 특성에 어떤 영향을 미치는지 연구할 계획ˮ이라고 후속연구 계획에 나설 것이라고 설명했다.

한편 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 천문학(Nature Astronomy)’에 6월 24일 자(논문명: Observational evidence for bar formation in disk galaxies via cluster-cluster interaction)에 실렸다.