[IF] [사이언스샷] 우주 속의 ‘절대 고리’… 120 억년 전 오래된 은하를 포착 -Chosun.com

2020.08.20 03:00 입력

우리 은하와 비슷한 모양으로 가운데가 볼록하게 솟아 오른 원반

전파 망원경으로 포착 한 초기 우주 은하 SPT0418-47 (위). 이 데이터 (아래)를 기반으로 컴퓨터에 의해 재구성 된 은하 전체는 일반 나선 은하와 같이 볼록한 중심을 가진 회전 디스크입니다. / ALMA

영화 ‘반지의 제왕’의 절대 반지인가요? 광활한 우주 공간에 붉은 고리가 떠올랐다. 이 고리에서 과학자들은 우주 생성 직후 우리 은하와 닮은 원시 은하의 출현을 추론했습니다.

12 일 독일 막스 플랑크 천체 물리학 연구소의 프란체스카 리조 연구원은 국제 저널 ‘Nature’에 “전파 망원경으로 120 광년” “우리는 우리 은하와 유사한 은하를 멀리서 포착했습니다”라고 썼습니다. 네덜란드 그로 닝언 대학교의 교수도이 연구에 참여했습니다.

연구원들은 칠레 북부의 아타 카마 사막 고지대에서 66 개의 전파 망원경 (ALMA)으로 은하 ‘SPT0418-47’을 관찰했습니다. 이 은하는 우주가 태어난 지 14 억년 만에 나타났습니다. 여기에서 나오는 빛은 120 억년 만에 이번에 포착되었습니다. 결국이 은하를 연구하면 그 나이의 10 분의 1에 불과했던 초기 우주를 엿볼 수 있습니다.

사실 초기 우주의 출현을 관찰하는 것은 쉽지 않습니다. 빛이 멀리 이동함에 따라 매우 약해져서 지구에서 관찰하는 것이 사실상 불가능합니다. 연구원들은 중력 렌즈라고하는 일종의 돋보기를 찾아 우주의 희미한 은하를 확대했습니다.

일반 상대성 이론에 따르면 중력은 시간과 공간을 왜곡합니다. 빛도 구부러졌습니다. 별이 폭발 한 초신성, 은하, 지구가 일직선을 이루면 초신성 빛은 강한 중력으로 은하계를 통과하고 은하계 바깥에서 고르게 구부러져 마치 둥근 고리처럼 빛납니다. 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 이러한 중력 렌즈 효과를 예측하고이를 ‘아인슈타인의 고리’라고 부릅니다.

불행히도 지구와 SPT0418-47 은하를 연결하는 직선의 한가운데에는 강한 중력을 가진 또 다른 은하가있었습니다. 초기 우주의 은하에서 나오는 빛은 중앙 은하가 끌어 당기는 중력에 의해 휘어지면서 증폭되었습니다. 결과적으로 은하계의 곡선 형 빛은 고리 모양을 형성했습니다. 즉, 중력 렌즈 효과가 나타났습니다.

연구진은 전파 망원경으로 촬영 한 중력 렌즈의 이미지를 컴퓨터 천문 모델에 입력하여 은하 전체를 재구성했습니다. 놀랍게도이 은하는 우리 은하와 같은 나선 은하와 같은 모양을하고 있으며, 중심은 볼록한 원반 모양입니다. 그러나 나선 은하의 나선 팔 구조는 보이지 않았다.

과학자들은 초기 우주가 은하계가 막 형성되는 단계 였기 때문에 그 자체가 혼란 스럽다고 가정했습니다. 이 관측은 우주가 탄생 한 직후에도 매우 잘 정렬 된 은하가 형성 될 수 있음을 최초로 밝혀낸 것으로, 은하 형성 연구의 돌파구로 평가되었습니다. “재건 된 은하 이미지를 보았을 때 믿을 수 없었습니다.”Rizo가 말했습니다. “보물 상자가 열렸습니다.”

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