가이아(Gaia) 우주망원경 자료를 분석한 과학자들은 약 20억 년에서 30억년 전에 우리 은하에서 별(star)들이 폭발적으로 형성됐다고 발표했다. 이 시기에 우리 은하에 있는 별의 50% 이상이 탄생했을 수도 있다고 과학자들은 밝혔다.

바르셀로나 대학(University of Barcelona) 우주과학연구소 (ICCUB, UB-IEEC)와 브장송천문대(Besançon Astronomical Observatory) 연구진이 가이아 우주망원경 자료를 분석한 결과 약 20~30억 년 전 우리 은하(Milky Way)에서 엄청난 별이 폭발적으로 태어났다는 사실을 밝혀냈다. 우리 은하에도 ‘별들의 베이비 붐’ 시대가 있었다는 것이다.

이번 연구결과는 가이아가 측정한 별들의 거리와 색깔, 크기를 우리 은하에서 별들의 분포를 예측하는 모델과 결합해서 밝혀냈다.

실린더에 가스가 줄어들면 불꽃이 희미해지듯이, 우리 은하의 별자리 형성의 리듬은 기존 가스를 다 소모할 때까지 천천히 그리고 연속적으로 감소해야 한다.

그렇다면 우리 은하의 별의 생성도 점차 줄어들어야 한다. 그러나 20억 년에서 30억 년 전에 많은 별이 태어났다면, 이런 일반적인 추세와는 다른 변화가 일어났음을 의미한다. 갑작스럽게 많은 별들이 출현한 '별들의 베이비 붐'이 일어난 원인은 무엇일까?

우리 은하의 주변을 돌고 있던 위성 은하는 가스가 풍부했다. 이 위성 은하가 우리 은하와 합쳐지면서 새 별들이 엄청나게 많이 태어났다. 말하자면 새로운 연료가 주입되면서 실린더가 활발하게 움직인 것과 같다.

이번 연구의 제1저자인 로저 모어(Roger Mor) ICCUB 연구원은 "우리 은하의 가운데 있는 원반이 일정한 변화를 겪으며 형성된 것이 아니라는 것을 보여준다"면서 "우리 은하계의 원반이 약 50억년 전에 시작된 외부 동요를 겪었을 수 있다"고 말했다.

로저 모어는 "사상 처음으로 태양계 환경에서 300만 개 이상의 별에 대해 정확한 거리를 확보했기 때문에 이 사실을 알 수 있었다"고 밝히고 "이런 데이터 덕분에 80억 년에서 100억 년 전 우리 은하 원반에서 일어나는 변화의 메커니즘을 발견할 수 있었다"고 말했다.

우주론 모델은 우리 은하가 다른 은하와의 합병으로 인해 성장했을 것이라고 예측하고 있는데, 이는 가이아 데이터를 이용한 다른 연구에 의해서도 유사한 결과가 나왔다. 이러한 은하끼리의 합병 중 하나가 이 연구에서 감지된 것과 같이 엄청난 별들의 베이비 붐을 일으킨 원인이 될 수 있다.

이번 연구는 현재 나와있는 우주 모델들의 예측과 일치한다. 더욱이 가이아 우주망원경으로 보는 우리 은하는 아주 훌륭한 우주학 실험실이다. 이를 통해 우주의 더 큰 규모를 시험하고 직면할 수 있다.

1년 전인 2018년 4월 25일 가이아 우주망원경의 2차 미션이 발표된 이후 세계 천문학 연구는 엄청난 활기를 띠고 있다. 유럽 전역에서 온 400명 이상의 과학자와 공학자들이 콘소시엄을 이뤄 이 자료들을 검증하고 있다. 이들의 집단 연구는 국제 과학계에 우리 은하의 기원과 진화에 관한 기존의 많은 시나리오를 다시 생각하게 한다.

지난 1년 동안 1,200개 이상의 천문학 관련 논문들이 심사를 거쳐 발표됐다. 이 논문들은 새로운 클러스터와 소행성을 발견하고 우리 은하에 있는 별의 기원을 밝혀주고 있다.

이번 연구는 천문 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics) 저널에 발표됐다.