[뉴스스페이스=김시민 기자] 한국천문연구원이 참여한 국제 공동 연구진이 약 110억년 전 빅뱅 이후 ‘우주 정오(Cosmic Noon)’ 시기, 우주 먼지에 가려져야 하는데도 강렬한 푸른빛을 발산하는 초거대 은하 ‘블루독’(BlueDOG, Blue-excess Dust-Obscured Galaxy)을 새롭게 발견했다는 연구 결과가 발표됐다.
arxiv.org, Universe Today, ABC News, universityofgalway, science.nasa.gov에 따르면, 연구진은 외계행성탐색시스템(KMTNet)으로 검출된 특이 천체를 칠레의 제미니 남반구 대형망원경으로 후속 분광 관측한 끝에 이 은하의 실체를 파악했다. 블루독 은하는 강력한 자외선 초과 현상을 특징으로 하며, 일반적으로 먼지에 가려진 은하가 붉게 관측되는 것과 반대로 이례적으로 푸른빛을 내뿜는다.
이는 은하 중심의 초대질량 블랙홀(SMBH: Supermassive Black Hole)에서 유래한 빛이 은하 내부의 가스·먼지에 의해 산란되거나, 폭발적인 별의 탄생이 동시에 일어나기 때문으로 해석된다.
블루독 은하의 물리적 규모는 매우 거대하다. 은하 전체 질량은 태양의 약 2조배, 밝기는 태양의 약 80조배에 달하며, 은하 중심에는 태양 질량의 약 140억배에 달하는 초대질량 블랙홀이 자리잡고 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 현재 관측된 우주 은하들 중에서도 극한의 초고광도·초고질량 범주에 해당한다. 새로운 별의 형성이 폭발적으로 일어나고 있어 은하 진화 과정에서 극적 성장 단계에 놓여 있음을 시사한다.
학계는 블루독 은하가 제임스웹 우주망원경(JWST)으로 최근 발견돼 ‘수수께끼 은하’로 불리는 ‘작은 붉은 점’(Little Red Dots, LRDs)과 스펙트럼이 유사하며, 서로 다른 진화 단계의 동일 천체일 가능성에 주목한다. LRDs는 블루독보다 약 20억년 앞서 출현한 초기 우주 은하 집단으로, 강력한 블랙홀 활동과 별 생성이 동시에 진행되는 공통점이 발견됐다.
이번 연구 성과는 2025년 10월 10일자 미국 천체물리학회지(The Astrophysical Journal) 정식 논문으로 공개됐으며, 특히 한국천문연구원(KASI) 정웅섭 책임연구원이 공동교신저자로 참여해 주목받았다.
연구 책임자인 정웅섭 박사는 “적외선 영역에서 매우 밝게 빛나는 초기 은하들의 진화 과정을 추적하다가 초대질량 블랙홀의 강력한 활동과 폭발적인 별 탄생이 동시에 일어나는 현장을 포착했다”며 “은하와 블랙홀이 동시에 질량을 키워 나가는 본질적 단서이자, 우주 진화 메커니즘의 해명을 앞당길 것”이라고 밝혔다.
최근 현존 관측장비와 제임스웹망원경의 뛰어난 관측기술이 결합되면서, 우주 초기 은하 형성과 진화의 연계고리를 밝히는 정밀 관측연구가 한층 활발해질 것으로 보인다. 국제적으로도 대대적인 인용과 주목을 받고 있는데, 실제 블루독 은하와 LRDs의 비교 연구는 미국·유럽 주요 학회와 국제저널에서 연달아 언급되고 있다.
