미국 웨스트버지니아 주립대 과학자들은 세계 최대의 단일 접시 망원경인 그린 뱅크 망원경(GBT)을 이용해 지금까지 한 번도 발견되지 않은 `수소의 강'을 발견했다고 천문학 저널에 발표했다.
아주 희미하고 가느다란 필라멘트 모양의 이 수소 강은 이웃 NGC 6946 은하로 흘러들어 가는 것으로 나타났다.
연구진은 "별의 형성에 필요한 연료가 어디서부터든 공급돼야 한다는 사실은 알고 있었지만 지금까지 우리가 발견한 것은 많은 은하에서 관찰되는 현상을 설명할 수 있는 수준의 10%에 불과했다"고 말했다.
이들은 "지배적인 가설은 `차가운 흐름'으로 알려진 수소 강이 은하간 우주를 관통해 은밀하게 수소를 운반한다는 것이었지만 이처럼 희미한 수소는 너무 퍼져 있어 포착하기가 어려웠다"고 설명했다.
우리 은하와 같은 나선 은하들은 조용하지만 꾸준한 별 형성 속도를 유지하고 있다.
이에 비해 지구에서 약 2천200만 광년 떨어진 케페우스자리와 백조자리 경계부의 NGC 6946은 극단적으로 별을 만들어내는 은하들보다는 덜하지만 우리 은하보다는 훨씬 활발한 별 생산 활동을 하고 있다.
이 때문에 과학자들은 NGC 6946과 같은 나선 은하들에서 별 형성에 필요한 연료가 어디서 나오는지 의문을 품어 왔다.
과거 이 은하 주변을 네덜란드의 베스터보르크 합성전파망원경(WSRT)으로 관찰한 과학자들은 길게 이어진 수소 무리(halo)를 발견했다. 이는 나선 은하에서 흔히 볼 수 있는 특징으로 강력한 별 형성 및 초신성 폭발에 의해 은하 원반에서 방출된 수소로 이루어진 것이다.
그러나 이번에 발견된 `차가운 흐름'은 이와는 완전히 다른 경로, 즉 별의 탄생이나 초신성 폭발에 의해 초고온으로 가열된 적이 없는 은하간 우주에서 나온 것으로 추정된다.
연구진은 GBT를 이용해 NGC 6946을 이웃 은하들과 연결하는 중성수소 가스가 방출하는 빛을 포착했다.
이는 다른 망원경으로는 포착이 불가능한 수준의 신호이지만 GBT는 거대한 단일 접시와 막힘없는 시야, 전파잡음이 없는 위치 등 탁월한 조건 덕분에 이처럼 희미한 수소를 포착하는데 성공했다.
과학자들은 오래전부터 대형 은하들이 보다 작은 이웃 은하들로부터 차가운 수소를 끊임없이 빨아 들일 것으로 추측해 왔다.
NGC 6946에서는 바로 이런 차가운 흐름에 있을 것으로 예상되는 필라멘트 구조가 발견됐다.
그러나 연구진은 이런 구조가 다른 과정에 의해 생길 수도 있는 것으로 보고 있다. 즉 먼 과거 언젠가 이 은하가 이웃 은하를 가까이서 지나가면서 리본 모양의 중성원자 수소를 남겼을 가능성도 있다는 것이다.
그러나 이 경우엔 필라멘트 구조 안에서 작지만 관측 가능한 별들이 무더기로 들어 있어야만 하는데 연구진은 추가 연구를 통해 이를 밝혀낼 계획이다.