은하수와 안드로메다 충돌 가능성에 대한 새로운 결과

• 100만 광년 거리: 두 은하가 서로 비켜 지나감
• 50만 광년 거리: 암흑물질의 영향으로 은하들이 근접 상호작용
• 10만 광년 거리: 두 은하가 충돌

핀란드 헬싱키대학 연구팀이 우리 은하(은하수)와 인접한 안드로메다 은하의 충돌 가능성을 새롭게 분석한 연구 결과가 최근 학술지 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 발표됐다.

기존에는 약 50억 년 이내에 두 은하가 충돌할 가능성이 높은 것으로 예측됐으나, 이번 연구에서는 향후 100억 년 내 충돌 확률이 50% 수준으로 수정됐다. 연구는 NASA 허블 우주망원경과 유럽우주국 가이아 탐사선의 최신 데이터를 이용해 진행됐으며, 기존 분석과 달리 주변 은하들의 중력 효과까지 반영해 시뮬레이션을 구성했다. 분석 결과 삼각형자리 은하(Triangulum galaxy)는 충돌 가능성을 높이는 요인으로, 대마젤란은하(Large Magellanic Cloud)는 이를 낮추는 요인으로 작용하는 것으로 나타났다. 기존에는 두 은하가 충돌해 새로운 타원 은하인 ‘밀코메다’를 형성할 것으로 예상됐으나, 이번 연구는 충돌 여부 자체가 불확실하다는 결과를 제시했다.

충돌 여부, 주변 은하의 중력 효과가 핵심 변수로 작용

현재 안드로메다 은하는 시속 약 40만 km로 우리 은하를 향해 접근 중이다. 충돌이 발생하면 두 은하는 하나로 합쳐지면서 은하수의 기존 구조는 사라지게 된다. 반면 충돌 없이 근접 통과만 이뤄질 경우 은하수 구조는 상당 부분 유지될 수 있다. 충돌 여부는 속도뿐 아니라 은하들의 정확한 위치, 운동 방향, 질량 분포 등 복합적인 변수에 의해 결정된다. 이번 연구는 주변 은하들의 중력까지 반영해 충돌 예측의 정확도를 높인 점이 기존 연구와 다른 특징이다. 캘리포니아대 산타크루즈의 라자 구하타쿠르타 교수는 충돌 여부가 일반 대중에게도 관심을 끄는 주제이며, 만약 충돌이 발생하지 않는다면 은하수라는 이름과 구조가 유지될 가능성이 높다고 설명했다.

우주 진화 연구의 기반, 관측 정밀도 향상 필요

이번 연구는 인류에 직접적인 영향을 주지는 않는다. 태양은 현재 약 45억 년의 수명을 지냈으며, 앞으로 약 50억 년 후 적색거성 단계에 진입해 수성, 금성, 지구까지 삼킬 가능성이 크다. 따라서 두 은하의 충돌 여부는 인류가 직접 경험할 수 없는 영역에 속한다. 그러나 은하 간 상호작용 연구는 은하가 어떻게 성장하고 변형되는지 이해하는 데 중요한 기반을 제공한다. 이번 분석처럼 주변 은하의 중력까지 반영한 정밀한 모델링은 먼 우주의 은하 합병 현상 해석에도 기여할 수 있다. 연구팀은 향후 관측 정확도가 향상됨에 따라 두 은하의 미래 궤도 예측도 더욱 정밀해질 것으로 전망하고 있다.

손동민 기자/ hello@sciencewave.kr

참고 논문: Till Sawala, No certainty of a Milky Way–Andromeda collision, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02563-1. www.nature.com/articles/s41550-025-02563-1

정보: Nature Astronomy