우주의 ‘높은음자리표’, 충돌하는 은하단에서 기원 찾았다

천문학자들이 우리은하 너머에 있는 거대한 전파원의 고리 모양 가닥들을 드러내고, 그 전파원이 자리한 곳을 확인했다. 서로 합쳐지고 있는 두 은하단이다. 음악 기호를 닮아 ‘높은음자리표’라는 별명이 붙은 이 구조는 수년간의 불확실성 끝에 그럴듯한 설명을 얻게 됐다.

앞쪽의 별과 가스, 먼지는 가시광선으로 이 영역을 관측하는 것을 가로막는다. 하지만 유럽의 저주파배열망원경 LOFAR가 촬영한 새로운 영상은 전파원의 복잡한 실 모양 구조를 구분해 보여줬다. NASA의 찬드라 X선 관측위성과 독일의 eROSITA 망원경은 주변의 뜨거운 가스를 감지해 이 천체가 약 16억 광년 떨어진 은하단 시스템 안에 있음을 확인하고 충돌의 증거를 드러냈다.

연구진은 두 단계로 이뤄진 형성 과정을 제안했다. 먼저 초대질량 블랙홀의 폭발적 분출로 고에너지 입자 구름이 주변 우주 공간으로 뿜어져 나왔다. 입자가 에너지를 잃으면서 전파 방출은 점차 희미해졌다. 이후 은하단의 충돌이 이 물질을 압축하거나 여기에 다시 에너지를 공급해 전파 영역에서 밝게 빛나게 했을 수 있다. 움직이는 가스는 이를 현재 보이는 형태로 뒤틀었을 가능성이 있다.

Astronomy & Astrophysics에 발표된 이번 연구는 망원경 성능의 향상이 흐릿한 전파원을 풍부한 세부 구조를 갖춘 연구 대상으로 바꿀 수 있음을 보여준다. 다만 형성 모형은 아직 잠정적이다. 이 모형이 독특한 형태를 설명할 수 있는지 검증하려면 컴퓨터 시뮬레이션이 필요하다.