막심해(莫心海)
【정견뉴스】
2024년 2월 18일, 사이테크데일리닷컴(scitechdaily.com) 보도에 따르면 천문학자들이 제임스웹 우주망원경(JWST)을 사용해 115억 년 전(우주 적색편이 3.2) 우리 은하보다 4배나 큰 초기 우주의 거대한 은하에서 130억 년 된 별(적색편이 약 11)을 관측했다. 이 관측은 기존 우주론의 우주 모델을 뒤집는 것이다.
이번 연구팀의 리더는 스윈번 공대 석좌 교수인 칼 글레이즈브룩이며, 그의 국제 연구팀은 JWST를 사용해 이 거대하고 정지된 은하를 분광학적으로 관측했다.
“우리는 이미 이 은하를 7년 동안 추적해 왔으며 지구상에서 가장 큰 두 개의 망원경으로 몇 시간 동안 관측해 그 은하의 나이를 알아내려 했습니다. 하지만 너무 붉고 희미해서 측정할 수 없었습니다. 결국 JWST 우주 망원경을 사용해 그것의 특성을 확인했습니다.”
은하 형성 이론은 현대 천체 물리학을 뒷받침하는 기본 패러다임으로, 이 이론에 따르면 초기 우주에서 거대 은하의 수는 급격히 감소할 것으로 예측된다. 하지만 이번에 빅뱅 이후 불과 10~20억 년이 지난 시기 거대한 정지 은하가 관측되면서 이전의 모델이 뒤집혔다.
글레이즈브룩은 세계 주요 연구자들과 협력하는데 스윈번 천체물리 및 슈퍼컴퓨팅 센터의 테미야 나나야카라 박사, 랄리바르디 카분바니차키 박사, 그리고 테미야 나나야카라 박사, 랄릿와디 카와니차키 박사, 콜린 제이콥스 박사, 해리 치텐덴 박사, 글렌 카프작 부교수와 이보 라베 부교수 등을 포함한다.
“이 은하가 특이하다는 것을 발견한 2010년 적외선 관측부터, 이를 확인하기 위해 우리 팀은 많은 노력을 기울여 왔습니다. Keck 및 초대형 망원경에서 많은 시간을 보냈지만 실패한 후, 마침내 작년에 JWST 데이터를 처리하고 스펙트럼을 분석하는 방법을 찾아내는 데 성공했습니다.”
“이제 우리는 우주 깊은 곳에서 가장 오래된 거대한 정지 상태의 괴물의 존재를 확인하는 것을 넘어서고 있습니다.”라고 JWST 데이터의 스펙트럼 분석을 책임진 테미야 나나야카라 박사는 말한다.
“이것은 은하 형성과 진화에 대한 현재 이해의 경계를 넓히는 것입니다. 이제 핵심 질문은 우주의 초기에 어떻게 그렇게 빨리 형성되었는지, 그리고 우주의 나머지 부분이 갑자기 별을 형성할 때 어떤 신비한 메커니즘으로 인해 갑작스러운 별 형성을 막을 수 있었는지 하는 것입니다.”
국제전파천문학연구센터(ICRAR)의 웨스턴 오스트레일리아 대학교 부교수인 클라우디아 라고스는 이 연구를 위해 암흑 물질 농도의 진화에 대한 이론적 모델을 개발하는 데 중요한 역할을 했다.
“은하의 형성은 암흑 물질이 어떻게 모이는지에 따라 크게 달라집니다.”는 그녀가 한 말이다.
“우주 초기 단계에 이처럼 매우 거대한 은하가 있다는 것은 우리의 표준 우주론 모델에 큰 도전입니다. 왜냐하면 우리는 이 거대한 은하들을 수용하는 거대한 암흑 물질 구조가 아직 형성되지 않았다고 믿기 때문입니다. 이러한 은하가 얼마나 많은지 이해하려면 더 많은 관측이 필요합니다.”
글레이즈브룩 교수는 이번 발견이 암흑 물질 물리학에 대한 이해의 새로운 문을 열 것으로 기대했다.
JWST가 등장한 지 1년이 지난 지금, 초기 우주에서 거대한 은하가 형성되었다는 증거가 점점 더 많이 발견되고 있다. 이번 결과는 이 현상에 신기록을 세웠으며 은하 진화와 우주 형성에 대한 현대 우주론을 방어하기 더 어렵게 만들고 있다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/288547