_나 그네

별은 대개 은하 안에 있다. 그런데 은하와 은하 사이의 빈 공간에서도 별이 발견된다. 어느 은하에도 속하지 않고 홀로 떠도는 별들이다.

어떻게 찾았나

이런 별은 어둡고 배경과 구분하기 어렵다. 처음 확인된 방법 가운데 하나는 은하단 전체에서 나오는 희미한 빛을 측정하는 것이었다.

은하단에 속한 은하들의 빛을 모두 합해도 설명되지 않는 빛이 남았다. 은하 사이 공간에 퍼져 있는 이 빛을 은하단내광이라 한다. 개별 별은 보이지 않지만 합쳐진 빛으로 존재가 드러난다.

비교적 가까운 은하단에서는 개별 별이 관측되기도 했다. 밝기가 변하는 특정 종류의 별이나, 폭발하는 별이 은하 밖에서 발견된 사례가 보고됐다.

어떻게 떨어져 나왔나

가장 유력한 설명은 은하끼리의 상호작용이다.

은하가 서로 가까이 지나가면 중력이 상대의 별을 잡아당긴다. 은하는 단단한 덩어리가 아니라 별들이 중력으로 묶여 있는 집단이므로, 바깥쪽의 별부터 떨어져 나간다. 이때 별들이 긴 꼬리 모양으로 끌려 나온 흔적이 관측된다.

은하단 중심으로 떨어지는 은하가 조석력에 의해 찢기는 경우도 있다. 여러 번의 통과를 거치며 별을 잃고 결국 해체되기도 한다.

개별 별이 튕겨 나가는 경우도 있다. 은하 중심의 거대 블랙홀 근처를 두 개의 별이 함께 지나가면, 하나는 붙잡히고 다른 하나는 매우 빠른 속도로 튕겨 나갈 수 있다. 은하의 중력을 벗어날 만큼 빠른 이런 별을 초고속도별이라 한다.

무엇을 알려 주는가

떠도는 별은 은하단의 역사를 기록한 흔적으로 다뤄진다.

은하단내광의 분포와 밝기는 그 은하단에서 얼마나 많은 상호작용이 있었는지를 보여 준다. 활발하게 병합이 일어난 은하단일수록 이 빛이 강하다.

이 별들의 분포가 암흑물질의 분포를 따라간다는 연구도 제시됐다. 별들이 은하의 구속에서 풀려나 은하단 전체의 중력에 따라 움직이기 때문이다. 직접 볼 수 없는 질량의 분포를 추정하는 단서로 쓰일 수 있다는 점에서 관심을 받고 있다.

그곳의 행성

별에 딸린 행성도 함께 튕겨 나갈 수 있다. 별 없이 홀로 떠도는 행성도 발견되고 있다.

이런 천체는 스스로 빛을 내지 않아 직접 보기 어렵다. 앞을 지나갈 때 뒤쪽 별빛이 중력으로 휘어 잠시 밝아지는 현상을 이용해 찾는다. 이 방법으로 여러 건이 보고됐다.

행성계가 만들어지는 과정에서 서로의 중력으로 튕겨 나가는 경우도 있는 것으로 추정된다. 은하 안에 이런 천체가 얼마나 많은지는 아직 확정되지 않았다.