새롭게 관측 성공한 ‘아인슈타인 십자가’

지구에서 멀리 떨어진 별이 빛나는 빛은 별과 지구 사이에 있는 천체 영향을 받고 구부러지거나 변형되어 보일 수 있다. 이런 빛 가운데 상하좌우 4개로 분열되어 십자가처럼 보이는 아인슈타인 십자가(Einstein Cross)라고 불리는 빛이 새롭게 관측된 것으로 밝혀졌다.

아인슈타인 십자가라는 말은 물리학자인 아인슈타인에서 따온 것. 그는 천체 중력에 의해 빛이 왜곡되어 분열되어 보인다는 설을 제창했지만 이 현상을 직접 관측하는 건 어렵다는 견해를 나타내고 있었다.

하지만 천문학자는 1985년 처음으로 아인슈타인 십자가를 관측했다 1987년에는 빛이 링 위에 늘어선 아인슈타인 링(Einstein Ring)도 관측됐다. 이후 천문학자는 수십 개 유사한 빛을 기록하고 있으며 이번에 새롭게 미국 국립광적외선천문학연구소(NOIRLab)가 아인슈타인 십자가를 관측했다.

연구팀은 칠레에 위치한 VLT(Very Large Telescope)를 이용해 아인슈타인 십자가를 관측했다. 이미지에서 중앙에 보이는 빛 5개가 아인슈타인 십자가다. 청백색 은하가 주황색 은하를 둘러싼 것처럼 보이지만 4개 빛은 한 은하에서 나온 것이다. 분석을 통해 청백색 은하는 지구에서 111억 7,900만 광년 떨어진 곳에 있으며 주황색 은하는 59억 9,800만 광년 떨어진 곳에 위치한 천체로 판명됐다.

지구에서 보면 청백색 은하는 주황색 은하 바로 뒤에 있다. 청백색 은하에서 방출되는 빛은 질량이 큰 주황색 은하 영향을 받아 은하를 똑바로 지나가는 대신 은하를 돌아 다니는 구부러진 경로를 따른다.

이처럼 먼 천체가 일직선으로 늘어서면 먼 천체 빛이 늘어나 원호 모양으로 왜곡되거나 조금 구부러진다. 앞에 있는 천체가 구체라면 아인슈타인 링이 형성되고 타원이면 아인슈타인 십자가를 얻을 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.