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우주 이야기 199 - 우리 은하 VS 안드로메다 은하



(Credit : NASA) 

 이전에도 잠시 소개드린 바 있지만 우리 은하는 현재 안드로메다 은하와의 충돌 궤도에 들어선 것으로 보입니다. (오래전 포스트 http://jjy0501.blogspot.kr/2012/04/6-ii.html 참조)  다만 현재 지구에 사는 사람들 가운데는 이로 인해서 삶의 터전을 빼앗길까 전전긍긍할 사람은 없을 텐데 왜냐하면 대략 40 억년 후에 일어날 일이기 때문이죠. 


 설령 인류의 후손들이 그때가 살아 남았다손 치더라도 그 때쯤 되면 지구도 사람이 살 수 없는 행성이 되어 있을 것이기 때문에 (이 부분은 http://jjy0501.blogspot.kr/2013/09/Future-of-the-earth.html 을 참조) 40 억년 후에 우리 은하계가 안드로메다 은하와 대형 충돌 사고를 일으킨다고 해서 지구의 운명이 크게 달라질 것으로 예상하기는 어렵습니다. 


 아무튼 실제로 안드로메다가 우리 은하계와 충돌한다면 어떻게 될까요 ? 지금 우리가 40 억년 후로 가볼 수는 없지만 과학적 지식에 기반해서 시뮬레이션을 해보는 것은 가능합니다.




(안드로메다 vs 우리 은하)  


 최근의 관측 데이터와 시뮬레이션 결과는 두 거대 은하가 스쳐 나가가거나 아슬아슬하게 충돌을 피하는 대신 정면 충돌을 하게 될 것으로 예상했습니다. 다만 이미 죽을 때가 다 되긴 했지만 지구와 태양은 충돌 자체에 대해서는 안전할 것으로 예상했습니다. 



(충돌 시뮬레이션 중 하나. Author: Visualization Credit: NASA; ESA; and F. Summers, STScI; Simulation Credit: NASA; ESA; G. Besla, Columbia University; and R. van der Marel, STScI
Date: June 2012   )


 그 때에는 지구 자체에 사람이 살 순 없겠지만 인류의 후손이 태양계 안쪽의 더 먼곳이나 근처에 다른 별로 이주했다고 했을 경우 보이는 모습은 다음과 같을 것입니다. 



(현재의 안드로메다 은하 (M31) 와 우리 국부 은하군에서 3번째로 큰 은하인 삼각형 자리 은하 (Triangulum Galaxy, M33) 의 모습  )



(안드로메다 은하가 접근하면서 점점 커지다가 어느 순간 우리 은하와 충돌하면서 은하수와 안드로메다의 모습 모두가 변함, 최종적으로는 거대한 타원 은하가 되어 우리가 아는 은하수는 사라짐. 
This series of photo illustrations shows the predicted merger between our Milky Way galaxy and the neighboring Andromeda galaxy.

First Row, Left: Present day.
First Row, Right: In 2 billion years the disk of the approaching Andromeda galaxy is noticeably larger.
Second Row, Left: In 3.75 billion years Andromeda fills the field of view.
Second Row, Right: In 3.85 billion years the sky is ablaze with new star formation.
Third Row, Left: In 3.9 billion years, star formation continues.
Third Row, Right: In 4 billion years Andromeda is tidally stretched and the Milky Way becomes warped.
Fourth Row, Left: In 5.1 billion years the cores of the Milky Way and Andromeda appear as a pair of bright lobes.
Fourth Row, Right: In 7 billion years the merged galaxies form a huge elliptical galaxy, its bright core dominating the nighttime sky.

(Credit: NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas, and A. Mellinger) )  


 일단 충돌 궤도에 들어서면 안드로메다 은하의 모습은 밤하늘에서 엄청나게 커지게 될 것입니다. 그리고 어느 순간 우리 은하계와 충돌을 일으키면 우리가 보는 은하게의 모습은 은하수와 안드로메다 은하 모두 그 모양이 크게 변하게 됩니다. 


 안드로메다 은하는 거의 1 조개의 별을 지닌 초대형 은하이며 우리 은하 역시 3000 억개 이상의 별을 가진 것으로 생각됩니다. 크기로 봐서는 우리 은하가 안드로메다 은하에 흡수되는 셈인데 여기에 우리 국부 은하단에서 3 번째로 큰 은하인 삼각형 자리 은하가 끼어들어 같이 흡수되든지 위성 은하가 되든지 아니면 경우에 따라 우리 은하와 먼저 충돌하든지 하는 여러가지 가능성이 점쳐지고 있습니다. 아무튼 그 때까지 살 수만 있다면 밤하늘에는 일대 장관이 연출될 것입니다. 


 하지만 그렇다면 1 조개가 넘는 별들끼리 서로 충돌하는 일은 생기지 않을까요 ? 그럴 가능성은 별로 없습니다. 은하계 역시 대부분이 빈 공간입니다. 흔히 축구공이 축구장 한가운데 있고 축구장 가장 자리를 개미 한마리가 돌고 있는 것과 비유되는 원자보다도 더 빈공간이 많습니다. 따라서 별들이 서로 충돌할 가능성은 매우 적다고 하겠습니다. 대신 충돌의 과정에서 성간 가스의 농도가 올라가면서 새로운 별이 대량으로 탄생하게 되고 이 별들은 미래에 생길 거대 타원은하의 일부가 될 것입니다. 


 충돌이 마무리되고 새로운 타원 은하가 생기면 (약 70 억년 후) 우리 태양계에는 백색 왜성과 그 주변을 도는 일부 행성들의 잔해들만 남게 될 것입니다. 아마도 태양계의 잔해에 인류 문명의 흔적이 뭔가 남는다면 미래에 대형 은하의 외계인들은 지금 자신들이 사는 은하에 흡수된 고대 은하의 초고대 문명이 남긴 흔적이라고 할지도 모르겠네요. 어쩌면 말이죠.   


  

 참고 



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