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초기 우주에서 금속이 풍부한 은하 발견

장병개(張秉開)

【정견뉴스】

최근 우주에 금속이 풍부한 젊은 은하가 존재한다는 사실이 알려져 천문학자들을 놀라게 했다.

미국 항공우주국(NASA) 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 촬영한 천문 사진을 분석한 결과 14억 년밖에 안 된 한 은하가 우리 태양계처럼 성숙하고 다양한 금속 원소를 지닌 것을 발견했다. 이 내용은 코넬 대학 매체 ‘코넬 크로니클’에 의해 지난 2월 27일 보도되었다.

지금까지 천문학 연구에 따르면 우주의 나이는 대략 130억 년이다. 우리 태양은 40억 살로 비교적 성숙한 천체라고 할 수 있으며, 여기에는 다량의 금속 원소가 포함되어 있다. 태양이 형성되는 과정에서 우주에서 이미 80억 년 동안 형성된 일부 금속원소 성분들을 수집했기 때문이다.

이번에 발견된 태양보다 26억 년 어린 이 은하에 대해 코넬대 천문학자는 “우리는 이 은하의 화학 성분이 아주 풍부한 것을 발견했는데, 이는 누구도 예상치 못한 현상이다. 제임스 웹 우주망원경의 관측 이미지는 은하에 대한 우리의 인식을 바꿔놓았고, 초기 우주에서 어떻게 별과 은하가 형성됐는지를 연구하는 새로운 발상을 열었다.”라고 했다.

그동안 천문학자들은 초기 우주 연구를 위해 적외선 망원경을 이용해 이 은하가 있는 공간 위치를 관찰했지만 아인슈타인 링(Einstein Ring)의 특징을 담은 붉은 빛 한 덩어리만 보여 세부 사항을 구분하지 못했다. 지난해 가을 코넬대학이 제임스 웹 우주망원경의 영상을 분석하던 중 놀랍게도 많은 별을 포함한 14억년 밖에 안 된 은하를 발견했다.

아인슈타인 링(Einstein Ring) 개념도 (Shutterstock)

‘코넬 크로니클’은 과학자들이 초기 우주 공간에 이렇게 젊은 은하가 존재한다는 사실이 믿기지 않아 칠레의 아타카마의 대형우주망원경 ALMA로 관측한 이미지를 이용해 검증한 결과 SPT0418-47로 명명된 별자리에 두 개의 은하가 포함된 것이 확인되었다고 한다. 그 속에 숨겨진 그 은하는 매우 젊지만 의외로 성숙한 은하처럼 금속 원소가 풍부했다.

코넬대 과학자들은 더 나아가 이 은하가 거대한 암흑물질의 후광 속에 있으며 그 주변에 더 많은 미지의 은하가 존재할 것으로 추정했다. 암흑물질은 현재 천문학자들이 직접 관측할 수 없는 우주 성분으로 우주의 95%를 구성하고 있다.

과학자들은 초기 우주 공간에 나타난 이런 젊은 은하는 매우 드물며, 우주의 조기 진화가 이전에 생각했던 것만큼 간단하지 않고 아주 복잡하며 더 많은 연구가 필요하다고 강조했다.

이 연구는 지난 2월 17일 ‘천체물리학 저널 익스프레스’에 발표됐다.

(대기원)

 

원문위치: https://www.zhengjian.org/node/282052