우주에서 은하가 먼저 생겼을까 별이 먼저 생겼을까?

나사(NASA)에서 제공하는 아래 그림을 보면 별이 은하보다 더 먼저 생겼다고 나와있다.

그런데, 정말 그럴까? 적은 범위의 물질이 뭉친 별이 넓은 범위의 물질이 뭉쳐야 만들어지는 은하보다 먼저 생겼을 것 같기도 하다. 그러나 보통 별은 은하의 일부다. 별이 생긴다는 것은 이미 은하가 형성되어 있다는 말이 아니었을까? 오늘날의 은하도 대부분의 질량은 별처럼 빛나는 물질이 아니라 보이지 않는 암흑물질 형태로 갖고 있다.

한편, 별이 처음 생긴 것은 이론에 의하면 약 5천만 년 전이다. 이 크기는 우리은하 크기가 반지름 10만 광년인 것을 생각한다면 별로 크지 않다고 생각할 수 있다. 우주 전체의 은하들을 모두 모아놓으면 은하들이 닥지닥지 붙어있을만큼…. 하지만 당시에 우주의 전체밀도가 매우 높았고, 이웃 은하와의 거리가 가깝다는 것을 생각한다면 중력이 은하 내의 물질을 지금처럼 강하게 끌어당기지 못하고 있었을 것이다. 더군다나 지금 우주 팽창을 더욱 가속하고 있을 것이라고 예상되는 진공에너지[footnote]아무것도 없는 공간이 주변 물질을 밀어낸다는 이론이다. 실제 이 이론이 많은 것을 설명해주고 있다. 특히 우주의 거품구조가 붕괴되지 않고 유지되는 것을 설명해 주고 있다.[/footnote]는 당시에는 매우 작았을 것이다. 그렇다면 그때나 지금이나 여전히 같은 힘을 갖고 있을 요소, 즉 은하 회전에 의한 원심력이나 은하 내 물질들의 압력에 의한 팽창이 강한 영향력을 발휘했을 것이다. 즉 은하 하나하나의 크기는 지금보다 훨씬 작았을 것이다. 그리고 은하 사이의 경계도 지금보다 훨씬 불분명했을 것이다.

이런저런 생각을 해봤더니, 우리가 관측할 수 있는 것은 물론 개개의 별이 우선이었겠지만, 별이 먼저 생겼는지 은하가 먼저 생겼는지는 우리 지식으로는 분명하게 알 수 없을 것 같다는 생각을 하게 된다. 만약 은하가 먼저 생겼다면 우리 은하는 어떻게 진화할 것인가? 그걸 생각해 봐야겠다.