암흑은하 후보 A215217의 가시광 컬러 영상(왼쪽)과 중성수소 관측을 통해 얻은 스펙트럼(오른쪽).서울대학교 제공
서울대학교 황호성 물리천문학부 교수 연구진은 22일 미국 국립전파천문대(NRAO) 윤일상·브라이언 켄트 박사와 협력해 암흑 은하 후보군 142개를 발견했다고 밝혔다.
암흑 은하는 별이 없는 은하로, 우주 진화의 열쇠로 여겨진다.
연구진은 아레시보 전파 망원경과 암흑에너지 분광 장비(DESI)를 활용해 가스의 운동을 분석하며 이들 후보군을 찾아냈다.
일반 은하는 암흑물질, 가스, 별로 구성되지만, 가스 밀도가 낮거나 온도가 높아 별이 형성되지 않으면 암흑 은하가 된다. 이는 표준우주 모형인 람다 차가운 암흑물질(ΛCDM)의 핵심 요소로, 우주상수 ‘람다’와 느리게 움직이는 암흑물질로 우주 진화를 설명한다.
지금까지 알려진 암흑 은하 후보는 10개 안팎에 불과했다. 이번 발견은 후보군을 대폭 늘려 표준우주 모형 검증과 암흑물질 연구에 기여할 전망이다.
연구진은 “발견된 후보군의 물리적 특성을 분석 중이며, 이론적으로 예측된 암흑 은하 수에 미치지 못해 추가 탐색이 필요하다”고 밝혔다.
이번 성과는 천체물리학 저널 보충 시리즈(Astrophysical Journal Supplement Series) 최신호에 게재됐다.
암흑 은하는 눈으로 관측되지 않아 탐지가 어려웠다. 연구진은 전파 망원경으로 가스의 움직임을 추적하며 암흑 은하의 존재를 확인했다.
이번 발견은 한국 천문학의 위상을 높이고, 우주 기원의 비밀을 푸는 데 중요한 발판이 될 것으로 기대된다.