99.9%가 암흑물질인 '유령 은하' 발견

99.9%가 보이지 않는다면, 그것을 은하라고 부를 수 있을까?

천문학자들이 지구에서 3억 광년 떨어진 곳에서 기묘한 천체를 발견했다. 겉보기에는 우주 공간에 떠 있는 네 개의 별 무리만 보이지만, 실제로는 거대한 은하다. 문제는 이 은하 질량의 99.9%가 암흑물질이라는 점이다. 일반 물질은 고작 0.1%에 불과하다.

보이지 않는 거인

CDG-2(후보 암흑 은하-2)로 명명된 이 천체는 사실상 투명하다. 허블, 유클리드, 스바루 망원경 세 대를 동원해서야 겨우 희미한 윤곽을 포착할 수 있었다. 각각의 망원경으로는 발견할 수 없었던 것을 합쳐서야 찾아낸 셈이다.

네 개의 구상성단(별들이 모인 작은 집단)이 이 은하 전체 밝기의 16%를 차지한다. 일반적인 은하에서 구상성단이 차지하는 비중을 생각하면 비정상적으로 높은 수치다. 마치 거대한 건물에서 창문 불빛만 보이는 것과 같다.

우주의 숨겨진 골격

암흑물질은 우주 전체 물질의 85%를 차지하지만 빛을 내지도, 반사하지도 않는다. 과학자들은 중력 효과로만 그 존재를 추정할 뿐이다. 우리 은하 미리내도 90%가 암흑물질 헤일로에 둘러싸여 있다.

하지만 CDG-2는 극단적이다. 별은 거의 없고 암흑물질만 잔뜩 있는 '유령 은하'인 셈이다. 천체물리학자들이 이런 천체에 주목하는 이유는 암흑물질의 정체를 밝힐 자연 실험실 역할을 하기 때문이다.

은하 형성의 수수께끼

기존 이론에 따르면 은하는 암흑물질이 먼저 뭉쳐 '골격'을 만들고, 그 중력에 이끌린 일반 물질이 별을 만들며 형성된다. 그렇다면 CDG-2는 별 생성 과정에서 무언가 잘못된 걸까, 아니면 애초에 다른 방식으로 만들어진 걸까?

페르세우스 은하단 내부에서 발견된 이 천체는 주변 환경의 영향을 받았을 가능성도 있다. 거대한 은하들 사이에서 일반 물질은 빼앗기고 암흑물질만 남았을 수도 있다.