지구에서 약 135억 광년 떨어진 곳에서 가장 멀리 있는 은하 후보가 관측됐다. 'HD1'으로 명명된 이 은하 후보는 현재 본격적인 관측을 준비 중인 '제임스 웹 우주망원경'(JWST)을 통해 확인되면 지금까지 관측된 은하 중 가장 멀리서 발견된 은하로 등극하게 된다.
이는 빅뱅으로 우주가 생긴 뒤 3억년 밖에 안 된 시점이다.
지금까지는 허블 우주망원경이 관측 한계에서 발견한 134억 광년 밖 GN-z11이 가장 먼 은하로 기록돼 있었다. 미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터와 외신 등에 따르면 국제 연구팀은 역대 가장 멀리있는 은하 후보 HD1을 관측하고, 이를 토대로 한 두 가지 가능성을 각각 '천체물리학 저널'(The Astrophysical Journal)과 영국 왕립천문학회 월보(MNRAS)를 통해 발표했다.
연구팀은 스바루 망원경과 스피처 우주망원경, 비스타(VISTA) 등을 이용해 1천200시간 이상 관측한 자료를 분석한 끝에 HD1을 찾아내고, 전파망원경 간섭계인 '아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 집합체'(ALMA)를 이용해 거리를 확인했다.
천체물리학 저널에 실린 논문의 제1저자인 일본 도쿄대학 우주선연구소 조교수 하리카네 유이치는 "HD1의 붉은색은 135억광년 밖 은하에서 예상되는 특성과 놀라울 정도로 일치해 처음 발견했을 때는 닭살이 돋을 정도였다"고 했다. 하지만 관측을 통해 얻은 정보가 제한적이고 물리적 속성도 확인되지 않은 상태다.
연구팀은 HD1이 놀라운 속도로 별을 만들고 있으며, 이 별들이 아직 실제 관측이 이뤄지지 않은 이론상으로만 제시돼온 1세대 별인 제3그룹 별(Population III stars)일 수도 있다고 제시했다.
또 태양 질량의 1억 배에 달하는 초대질량블랙홀을 가진 은하일 가능성도 있다고 했다.
MNRAS 논문의 제1저자인 하버드-스미스소니언 천체물리학센터의 파비오 파쿠치 박사는 HD1의 본질을 파악하는 것은 "바다 한가운데 돌풍과 짙은 안개 속에서 나부끼는 선박의 깃발을 멀리 육지서 바라보고 국적을 추측하는 것과 같다"면서 "타당하지 않은 시나리오를 분석하고 배제하는 긴 게임이 될 것"이라고 했다.
연구팀은 우주를 가장 멀리, 가장 깊이 들여볼 목적으로 배치된 웹 망원경이나 2020년대 말에 가동될 극대망원경(ELT)이 이번 연구에서 남겨진 의문을 풀어줄 것으로 전망했다.
HD1은 웹망원경의 첫해 관측 목록에 이미 포함된 상태다. 논문 공동저자인 하버드대학의 아비 로브 교수는 "HD1은 초기 우주 분만실의 큰 아기를 대표하는 것일 수 있다"고 했다.