우리은하의 모습은 별반 특별할 게 없다. 지구에서 관측되는 은하계 중 얼룩덜룩 방울지거나 계란 모양이 소수 있기는 하지만 3분의 2는 원반형 은하다. 거대한 레코드판처럼 평면 궤도상을 회전하고 있는 것. 때문에 거의 모든 원반 은하는 우리은하와 매우 유사하다.

그런데 왜 이런 모양을 하고 있는 걸까. 미국 웨스트버지니아대학의 크리스 퍼셀 박사에 따르면 은하는 위성은하와 끊임없이 충돌하기 때문이다.

실제로 어떤 은하가 다른 은하를 뚫고 지나가거나 스쳐 지나가면 그 힘에 의해 은하의 구조에 충격파가 가해진다. 또한 은하를 구성하는 별들이 긴 막대기 모양으로 변해 은하의 중심을 축으로 회전하며 원반 모양을 띄게 된다.

은하가 나이를 먹어가면서 이 같은 섭동은 증가한다. 또한 얇은 원형이었던 원반도 점차 두터워지고, 왜곡된 모습으로 변한다. 퍼셀 박사는 이를 자연스러운 과정이라 전했다. “이 은하들은 스스로도 나선형으로 변해가지만 다른 천체와 계속해서 충돌하며 나선형으로의 변화가 가속화됩니다.”

우리은하의 경우 날씬한 모양으로 짐작컨대 이러한 변화의 초기단계로 보인다. 그러나 상황은 바뀌고 있다. 몇몇 왜소은하들이 우리 은하와 충돌 중에 있기 때문이다. 그중 하나가 궁수자리 왜소은하다.

“궁수자리 왜소은하는 지구와 반대편의 우리은하 쪽에 위치합니다. 현재 우리은하의 아래에서 치고 들어오고 있죠.”

퍼셀은 앞으로 이보다 더 극단적인 충돌이 일어날 수도 있다고 말한다.

우리은하가 안드로메다은하를 향해 곧바로 나아가고 있어 두 은하가 처음으로 충돌할지도 모른다는 것. 그렇게 되면 두 은하 모두 원반 모양이 깨지면서 타원형이 될 것이라는 게 그의 판단이다.

지구는 어떻게 되냐고? 적어도 지금의 우리는 걱정할 필요가 없다. 두 은하의 충돌은 최소 10억년은 지나야 일어난다.

▲왜소은하 (Dwarf galaxy) 일반적인 은하보다 별의 숫자가 훨씬 적은 미니 은하.

▲위성은하 (satellite galaxy) 중력적 상호작용에 의해 거대한 은하를 공전하는 은하.

▲섭동 (perturbation) 천체의 궤도가 다른 천체의 힘에 의해 원래의 궤도에서 벗어나는 현상.


<파퓰러사이언스>