우주 탄생 이후 20억 년이 채 안 된 시점에서 발견된 '무회전 은하' 하나가 현재 천문학의 표준 모델을 뒤흔들고 있다. 이 발견이 단순한 학술적 호기심이 아닌 이유는, 우리가 우주 구조 형성을 이해하는 방식 자체를 재검토하게 만들기 때문이다.

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무회전 은하, 왜 존재해서는 안 되는가

제임스 웹 우주망원경이 발견한 은하 XMM-VID1-2075에 관한 원문 기사는 2026년 5월 7일 공개됐다. UC 데이비스의 연구 과학자 벤 포레스트(Ben Forrest)가 이끄는 팀이 Nature Astronomy에 발표한 이 연구의 핵심은 간단하다. 은하는 태어날 때부터 회전한다. 가스가 중력에 의해 수축하는 과정에서 각운동량이 생기고, 그 회전은 수십억 년에 걸쳐 유지되거나 다른 은하와의 충돌·합병을 통해 점진적으로 소멸한다.

그런데 XMM-VID1-2075는 다르다.

"This one in particular did not show any evidence of rotation, which was surprising and very interesting." — Ben Forrest, UC Davis

이 은하는 빅뱅 후 20억 년이 채 되지 않은 시점에 이미 우리 은하보다 수 배 많은 별을 보유하고 있었고, 새로운 별 생성도 멈춘 상태였다. 그리고 회전이 없었다. 현재 모델에 따르면 이런 특성은 수십억 년에 걸친 반복적 합병 이후에나 나타나야 한다. 우주 나이가 겨우 20억 살일 때는 불가능에 가까운 일이다.

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데이터가 보여주는 것: 세 은하의 비교

연구팀은 MAGAZ3NE(Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared) 서베이의 일환으로 같은 시대의 은하 세 개를 제임스 웹 망원경으로 동시에 분석했다. 결과는 세 가지 유형으로 나뉘었다.

• 첫 번째 은하: 명확한 회전 확인
• 두 번째 은하: 불규칙한 구조
• 세 번째 은하(XMM-VID1-2075): 회전 없음, 별들의 무작위 운동만 존재

세 번째 패턴은 지구 근처의 거대하고 성숙한 은하에서나 볼 수 있는 특성이다. 포레스트는 이를 두고 "국부 우주의 가장 거대한 은하들과 일치하지만, 이렇게 이른 시기에 발견하는 건 다소 놀라운 일"이라고 표현했다.

"That's consistent with some of the most massive galaxies in the local universe, but it was a bit surprising to find it so early on." — Ben Forrest

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기사가 말하지 않는 맥락: 시뮬레이션과 현실의 간극

이 발견이 천문학계에 던지는 진짜 질문은 "이 은하는 어떻게 이렇게 됐는가"가 아니라 "우리의 시뮬레이션이 얼마나 틀렸는가"이다.

현재 가장 광범위하게 사용되는 우주 구조 형성 시뮬레이션(예: IllustrisTNG, EAGLE 등)은 람다-CDM(Lambda Cold Dark Matter) 모델을 기반으로 한다. 이 모델은 초기 우주에서 무회전 은하가 "극히 드물게" 존재할 수 있다고 예측하긴 한다. 포레스트 팀도 이를 언급했다.

"There are some simulations that predict that there will be a very small number of these non-rotating galaxies very early in the universe, but they expect them to be quite rare." — Ben Forrest

문제는 "극히 드물다"는 예측과 실제 관측 빈도가 얼마나 일치하느냐다. 만약 웹 망원경이 추가 탐색에서 유사한 무회전 은하를 더 발견한다면, 시뮬레이션의 기본 전제—은하 합병의 속도, 각운동량 소멸 메커니즘, 초기 우주의 물질 밀도 분포—를 전면 수정해야 할 수도 있다.

연구팀이 제시한 가설 중 하나는 단일 충돌 시나리오다. 반대 방향으로 회전하는 두 은하가 충돌하면 각운동량이 상쇄될 수 있다는 것이다. XMM-VID1-2075 주변에서 관측된 "측면의 과잉 광원(large excess of light off to the side)"은 이 가설을 지지하는 간접 증거로 보인다. 하지만 이것이 단일 충돌로 충분한지, 아니면 아직 우리가 모르는 메커니즘이 작동하는지는 불확실하다.

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제임스 웹 망원경이 바꾸는 것

이 발견의 또 다른 맥락은 제임스 웹 망원경 자체의 역할이다. 포레스트는 이렇게 말했다.

"This type of work has been done a lot with nearby galaxies because they're closer and larger and so you can do these kinds of studies from the ground, but it's very difficult to do with high redshift galaxies because they appear a lot smaller in the sky. (James Webb Space Telescope) is really pushing the frontier for these kinds of studies."

고적색편이(high redshift) 은하, 즉 우주 초기의 은하는 하늘에서 극도로 작게 보인다. 지상 망원경으로는 내부 운동을 분석하는 것이 사실상 불가능했다. 웹 망원경은 그 한계를 돌파했고, 그 결과 우리는 처음으로 초기 우주 은하의 '내부 역학'을 들여다볼 수 있게 됐다.

이는 단순히 하나의 이상한 은하를 발견한 것이 아니다. 웹 망원경이 가동된 이후, 초기 우주에서 예상보다 훨씬 성숙하고 거대한 은하들이 잇따라 발견되고 있다. XMM-VID1-2075는 그 흐름의 연장선에 있다. 관측 기술이 이론을 앞지르는 속도가 빨라지고 있다는 신호다.

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금융·기술 관점에서 읽는 우주과학 투자의 논리

내가 주로 다루는 아시아 시장과 기술 투자의 관점에서도 이 발견은 무관하지 않다. 우주 관측 인프라에 대한 국가·민간 투자의 ROI를 어떻게 측정할 것인가라는 질문이 그것이다.

제임스 웹 망원경은 NASA, ESA, CSA의 공동 프로젝트로 총 개발 비용이 약 100억 달러에 달한다. 이 숫자만 보면 천문학적 낭비처럼 보일 수 있다. 하지만 웹 망원경이 지금까지 쏟아낸 데이터는 단순히 "예쁜 우주 사진"이 아니다. 현재 우주론의 표준 모델을 검증하거나 수정하는 데이터이고, 그 수정은 결국 물리학의 기초—소립자 이론, 암흑 물질 모델, 에너지 분포 이론—에 영향을 미친다.

AI가 인지 노동을 대체하는 시대에, 인류가 투자해야 할 '인지의 프런티어'는 어디인가. 이 질문은 교육 정책이나 인적 자본 투자 논쟁과도 맞닿아 있다. 데이터 수집과 패턴 인식은 AI가 잘하지만, "이 패턴이 우리의 기본 전제를 뒤흔드는가"를 묻는 질문은 여전히 인간의 영역이다.

AI 도구가 클라우드 계약까지 스스로 결정하는 시대에 우리가 무엇을 직접 판단해야 하는지를 생각하면, 이런 기초과학 발견이 주는 교훈은 생각보다 실용적이다. 데이터가 모델을 부정할 때 모델을 버릴 수 있는 능력—그것이 과학이든 비즈니스 전략이든—이 핵심 역량이라는 것이다.

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무회전 은하가 던지는 진짜 질문

XMM-VID1-2075 사례가 특별한 이유는 그것이 "예외"이기 때문이 아니라, 그 예외가 규칙을 시험하고 있기 때문이다.

현재 연구팀은 유사한 무회전 은하를 더 찾기 위한 탐색을 계속하고 있다. 만약 이런 은하가 시뮬레이션이 예측하는 것보다 훨씬 많이 발견된다면, 람다-CDM 모델의 수정은 불가피해질 가능성이 있다. 반대로 XMM-VID1-2075가 진짜 희귀 사례로 남는다면, 단일 충돌 가설이 더 강한 지지를 받을 것이다.

어느 쪽이든, 이 발견은 우주 구조 형성 이론의 경계선을 명확하게 그어주고 있다. 그리고 그 경계선을 그릴 수 있게 된 것은 100억 달러짜리 망원경이 지구 궤도 너머에서 조용히 일하고 있기 때문이다.

우주의 가장 오래된 은하가 왜 멈춰 있는지 우리는 아직 모른다. 하지만 그 질문을 제대로 던질 수 있게 됐다는 것—그것이 2026년 5월 현재, 천문학이 서 있는 자리다.

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참고: 이 연구는 NASA, 우주망원경과학연구소(Space Telescope Science Institute), 미국국립과학재단(NSF)의 지원을 받아 진행됐으며, 결과는 Nature Astronomy에 2026년 5월 4일 게재됐다.

아래는 글의 마지막 부분에 자연스럽게 이어지는 마무리 섹션입니다.

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그래서 우리는 무엇을 해야 하는가

과학 저널리즘을 오래 다루다 보면 한 가지 패턴을 발견하게 된다. 가장 중요한 발견은 대개 "우리가 알고 있다고 생각했던 것"이 흔들리는 순간에 나온다. XMM-VID1-2075도 그렇다. 이 은하는 새로운 답을 준 게 아니라, 기존의 답이 완전하지 않다는 것을 보여줬다.

금융 시장에서도 같은 논리가 작동한다. 2008년 금융위기 직전까지 대부분의 리스크 모델은 "주택 가격은 전국적으로 동시에 하락하지 않는다"는 전제를 내장하고 있었다. 그 전제가 틀렸을 때, 모델 전체가 무너졌다. 람다-CDM 모델과 구조적으로 같은 문제다. 전제가 흔들리면 모델을 수정해야 한다. 그것이 과학이든 금융이든 마찬가지다.

한국과 아시아 시장의 맥락에서 이 이야기는 또 다른 함의를 가진다. 한국은 현재 우주항공청(KASA)을 중심으로 독자적 우주 프로그램을 본격화하고 있다. 2026년 현재 누리호 후속 발사체 개발, 달 탐사 로드맵, 위성 기반 데이터 인프라 투자가 동시에 진행 중이다. 이런 투자의 가치는 단기 ROI로 측정되지 않는다. 제임스 웹 망원경이 100억 달러를 들여 "회전하지 않는 은하 하나"를 발견했을 때, 그것의 가치는 스프레드시트에 잡히지 않는다. 하지만 그 발견이 물리학의 기초를 재검토하게 만들고, 그 재검토가 새로운 기술 패러다임의 씨앗이 된다.

반도체, 배터리, 바이오—한국이 세계 시장에서 경쟁력을 가진 산업들은 모두 기초과학 투자의 수십 년 후 결실이다. 우주과학도 그 연장선에 있다.

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마치며: 멈춰 있는 은하가 움직이는 것들

XMM-VID1-2075는 멈춰 있다. 회전하지 않고, 새로운 별도 만들지 않는다. 우주 나이의 절반도 되지 않은 시점에 이미 진화를 멈춘 것처럼 보인다.

그런데 역설적으로, 그 멈춰 있는 은하가 지금 가장 많은 것을 움직이고 있다. 천문학자들의 시뮬레이션을, 우주론의 표준 모델을, 그리고 "우리가 우주 구조 형성에 대해 안다고 생각했던 것"을 흔들고 있다.

좋은 데이터는 늘 그렇다. 조용히 존재하다가, 어느 순간 기존의 전제 전체를 질문에 부친다.

2026년 5월, 제임스 웹 망원경은 여전히 지구에서 150만 킬로미터 떨어진 라그랑주 2 지점에서 조용히 관측을 이어가고 있다. 다음 발견이 무엇일지는 모른다. 하지만 그것이 또 우리가 알고 있다고 생각했던 무언가를 흔들어 놓을 것이라는 점은, 꽤 확신할 수 있다.

그것이 과학에 투자해야 하는 이유다.

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Alex Kim은 아시아-태평양 금융 및 기술 시장을 전문으로 하는 독립 칼럼니스트입니다. 서울과 싱가포르를 오가며 글을 씁니다.