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블루독 은하 상상도 [한국천문연구원 제공

푸른빛으로 드러난 110억 년 전 거대은하의 비밀 한국천문연구원이 참여한 국제 공동연구팀이 약 110억 년 전 우주에서 강한 푸른빛을 발산하는 거대은하를 새롭게 발견했다. 일반적으로 먼지에 가려진 은하는 붉게 보이지만, 이번 천체는 이례적으로 푸른빛을 보여 ‘블루독(BlueDOG·Blue-excess Dust-Obscured Galaxy)’이라 명명됐다.연구팀은 천문연이 운영 중인 외계행성탐색시스템(KMTNet)으로 특이 천체 후보를 발견한 뒤, 칠레 제미니 남반구 망원경을 이용한 분광 관측을 통해 정체를 확인했다. 분석 결과, 블루독은 은하와 블랙홀이 가장 활발히 성장하던 ‘우주 정오(Cosmic Noon)’ 시기에 존재한 천체로 밝혀졌다. 은하와 블랙홀의 동반 성장 시기이 은하는 질량이 태양의 약 2조 배에 달하고, 중심에는 태양 질량의 140억 배에 이르는 초대질량 블랙홀이 존재한다. 동시에 폭발적인 별 탄생 현상이 일어나 은하 전체의 밝기가 태양의 80조 배에 달할 정도로 강렬하다. 연구진은 이러한 특성이 은하가 폭풍 성장하는 시기의 징후라고 설명했다. 푸른빛의 원인, 두 가지 가능성블루독이 먼지 속에서도 푸른빛을 띠는 이유에 대해 연구팀은 두 가지 가능성을 제시했다. 첫째, 중심 블랙홀에서 방출된 빛이 은하 내부의 가스와 먼지에 의해 산란되면서 푸른빛을 띨 수 있다. 둘째, 은하 내에서 일어난 폭발적인 별 생성으로 인해 자외선이 과잉 방출되는 경우다. 두 현상이 함께 작용했을 가능성도 배제하지 않았다. 초기 우주의 ‘작은 붉은 점’과 닮은 은하이번 발견된 블루독은 제임스웹 우주망원경이 관측한 ‘작은 붉은 점(Little Red Dots·LRDs)’과 유사한 구조를 보인다. LRDs는 블루독보다 약 20억 년 앞선 시기의 은하로, 강한 블랙홀 활동과 별 탄생이 공존한다는 점에서 공통점을 지닌다. 연구진은 블루독이 은하와 블랙홀의 성장 과정을 잇는 연결 고리를 밝히는 중요한 단서가 될 것으로 기대하고 있다. “은하와 블랙홀의 진화 과정 이해에 도움”연구를 이끈 정웅섭 한국천문연 책임연구원은 “적외선 영역에서 매우 밝게 빛나는 초기 은하를 관측하던 중, 초대질량 블랙홀의 강력한 활동과 폭발적인 별 탄생이 동시에 일어나는 현상을 확인했다”며 “은하와 블랙홀이 어떻게 함께 질량을 키워가는지를 이해하는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다.이번 연구 성과는 10일 미국 천체물리학회지(The Astrophysical Journal)에 게재됐다.

2025.10.13