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허블망원경이 34억 광년 밖서 포착한 '아인슈타인 고리'

송고시간2021-08-26 11:27

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허블 우주망원경이 지구에서 약 34억 광년 떨어진 먼 우주에서 은하의 중력으로 빛이 굴절되는 '아인슈타인 고리'(Einstein Ring)를 포착했다.

유럽우주국(ESA)이 공개한 허블망원경 이미지에는 두 개의 은하가 훨씬 더 먼 곳의 은하에서 오는 빛을 휘게하여 주변에 고리를 형성한 것이 잡혀있다.

미국 NBC뉴스 등 외신에 따르면 중앙의 두 빛을 네 점의 빛이 둘러싸며 고리를 형성하고 있어 은하 6개가 모여있는 것처럼 보이지만 실제로는 3개의 은하가 연출한 것이다.

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두 개 은하가 더 먼 곳의 퀘이사 빛 굴절시켜 고리 형성

허블이 포착한 아인슈타인 고리
허블이 포착한 아인슈타인 고리

[ESA/Hubble & NASA, T. Treu /Acknowledgment: J. Schmidt 제공/ 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 허블 우주망원경이 지구에서 약 34억 광년 떨어진 먼 우주에서 은하의 중력으로 빛이 굴절되는 '아인슈타인 고리'(Einstein Ring)를 포착했다.

유럽우주국(ESA)이 공개한 허블망원경 이미지에는 두 개의 은하가 훨씬 더 먼 곳의 은하에서 오는 빛을 휘게하여 주변에 고리를 형성한 것이 잡혀있다.

미국 NBC뉴스 등 외신에 따르면 중앙의 두 빛을 네 점의 빛이 둘러싸며 고리를 형성하고 있어 은하 6개가 모여있는 것처럼 보이지만 실제로는 3개의 은하가 연출한 것이다.

고리를 구성하는 빛 네 점은 두 은하 뒤에 있는 퀘이사(2M1310-1714)의 빛이 두 은하의 중력장에 굴절되면서 나타난 것이다. 퀘이사는 은하 중심의 초대질량블랙홀이 주변 물질을 빨아들이며 강한 빛을 내는 '활동은하핵'(AGN)을 가진 매우 멀리 있는 밝은 은하를 지칭한다.

이 이미지에서 드러나지는 않았지만 수치상 중앙에 퀘이사로 인한 빛이 하나 더 존재하는 것으로 나타났는데, 이처럼 다섯 번째 빛이 포착된 퀘이사는 드문 것으로 ESA는 밝혔다.

ESA는 "퀘이사의 빛이 거대한 질량을 가진 두 은하 주변에서 굴절되면서 네 개의 퀘이사에 둘러싸인 것같은 인상을 주지만 실제로는 두 은하 뒤로 하나의 퀘이사만 존재한다"고 설명했다.

이는 거대한 질량을 가진 천체가 주변의 시공간을 휘게 하여 하나의 퀘이사를 여러 개로 보이게 하거나 확대해주는 렌즈와 같은 역할을 한다고 하여 '중력렌즈' 현상이라고 한다.

'일반상대성 이론'을 통해 중력에 의한 빛의 굴절을 제시한 알베르트 아인슈타인의 이름을 따 아인슈타인 고리로도 불리는데, 빛을 굴절시키는 앞에 있는 은하의 빛이 너무 희미해 보이지 않을 때는 '아인슈타인 십자가'(Einstein Cross)라고도 한다.

아인슈타인은 1915년 일반 상대성이론을 입증하는 사례로 이를 제시했으며, 이후 1919년 영국 천문학자 아서 에딩턴이 아프리카 프린시페섬에서 개기일식 관측을 통해 태양 주변 별의 위치가 달라져 보인다는 점을 통해 중력에 의한 빛의 굴절을 입증했다.

아인슈타인 고리는 1979년 처음 관측된 이래 수백 개가 발견돼 크게 새로울 것이 없지만 중력렌즈 현상을 통해 더 멀리있는 우주를 들여다보고 은하를 연구할 수 있는 수단이 되고 있다.

eomns@yna.co.kr

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