심해(心海)
【정견망】
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최근 천문학자들은 고해상도 천체 망원경의 도움으로 관측가능한 우주 범위에서 놀랍고 깊이 생각해보지 않을 수 없는 수많은 천문현상들을 발견했다.
최근 영국과 호주의 천문학자들은 우주의 가속 팽창에 대한 새로운 증거를 독립적으로 발견했다. 과학자들은 현재 우리 우주가 약 150억 년 전 빅뱅에서 시작되었다고 믿고 있다. 빅뱅 이후 별과 개별 은하들은 서로 다른 방향으로 날아가고 있다[그림 1].
기존 이론에 따르면 서로를 연계하는 중력이 이 팽창 속도를 늦춰야 한다. 그러나 1998년 초, 먼 은하에서 관측된 초신성(폭발하는 과정에서 거대한 별)의 밝기를 통해 우주가 가속화된 속도로 팽창하고 있음을 추론한 두 그룹의 천문학자들이 우주의 팽창이 둔화되고 있다는 과학계의 오랜 가정을 뒤집으면서 과학계가 흔들리기 시작했다.
최근 영국 케임브리지 대학교 천문학 교수 조지 에프스타티우(George Efstathiou)가 이끄는 27명의 천문학 연구팀이 호주 뉴사우스웨일스 세딘의 앵글로 호주 망원경으로 촬영한 광활한 우주 공간에 있는 25만 개의 은하 사진 패턴을 분석했다. ‘앵글로-호주’ 연구팀은 오늘날 우주의 구조와 우주가 30만 년밖에 되지 않았을 때 마이크로파 배경 복사에서 관측된 우주의 구조를 비교하여 간단한 기하학적 원리를 사용해 우주의 구성을 파악할 수 있었다. 그들의 연구 결과는 우주가 가속으로 팽창하고 있다는 것을 보여주는데, 이는 이전 초신성 연구팀의 결과와 완벽하게 일치한다.
가속 팽창은 일반적으로 폭발의 전조로 여겨진다. 과학자들은 우주에 별과 은하를 끌어당기는 어떤 힘이 있다고 믿습니다. 우주론 학자들은 그 힘이 무엇인지 모르지만 수학적 공식을 만들어 현상을 설명할 수 있다.
프린스턴 대학교의 폴 슈타인하르트 교수와 케임브리지 대학교의 닐 투록 교수는 최근 주기적 폭발로 인한 우주의 재결합에 대한 모델을 제안했다. 이 이론에 따르면 우주는 시작도 끝도 없으며, 성장에서 소멸까지 끊임없이 순환한다. BBC에 따르면, 이 이론을 창안한 우주론자들은 우주의 위대한 미스터리 중 하나인 별과 은하가 서로 점점 더 멀어지는 이유(우주 팽창)를 설명하기 위해 우주가 이런 식으로 움직여야 한다고 본다.
우주는 원래 기묘한데 블랙홀, 퀘이사는 물론이고 끊임없이 무(無)에서 유(有)로 나타나거나 반대로 유에서 무로 사라지는 입자들이 나타난다. 슈타인하르트는 이 공식이 우주는 시작도 끝도 없으며, 한 번에 한 번의 빅뱅이 끝나지 않고 계속 일어날 것임은 예측한다고 말했다.
“빅뱅은 시간의 시작이 아니라 일련의 폭발 주기 중 가장 최근의 한 차례일 뿐입니다.”라고 그는 말했다. “이런 순환 중에서 우주는 가열, 팽창, 냉각, 정체, 비워짐(空虛), 그리고 다시 팽창을 반복합니다.”라고 설명했다. 이 이론에 따르면 우주는 계속 팽창하다가 우주 어딘가에서 또 다른 빅뱅이 일어나면서 모든 것이 다시 시작한다. 그들은 지금의 우주는 바로 이전 우주의 먼지에서 태어났다고 지적했다.
천문학자들은 최근 허블 망원경이 미국 우주 센터로 전송한 우주 이미지에 놀라움을 금치 못했다. 이 이미지들은 별들의 충돌과 재조합, 그리고 새로운 별의 탄생을 보여준다.
그림 2는 2002년 4월 30일에 공개된 NASA의 최신 이미지로, 과학자들이 새로운 별을 탄생시킬 것으로 믿는 가스 기둥을 보여준다(AFP).
한 이미지에서는 충돌하는 은하수를 볼 수 있는데, 과학자들은 이를 ‘올챙이’라 부른다[그림 3].
또 다른 이미지에서는 두 개의 나선형 별이 충돌하는 모습을 볼 수 있는데, 과학자들은 이를 ‘쥐’라 부른다[그림 4].
과학자들은 지구가 위치한 은하도 이웃한 별들과 충돌하여 타원형의 별의 강[역주: 원문은 성하星河로 우리 은하의 은하수와 비슷한 별들의 강]을 형성할 수 있다고 생각한다.
또 지난 4월 22일 NASA 뉴스 센터에 따르면, NASA의 찬드라 X-선 천문대는 천만 년 전 Arp220 은하의 정면충돌 사진을 제공했다. 관측 데이터에 따르면 격렬한 충돌로 인해 별이 대량으로 쏟아져 나온 것으로 나타났다[그림 5].
다른 사진들도 은하와 새로운 별의 형성과 거대한 변화를 보여준다.[그림 6]
최근의 천문학적 발견을 통해 우주는 현재 가속 팽창, 폭발적인 재결합, 새로운 별 생성의 중요한 순간에 직면해 있으며, 우주에서 관찰되는 변화의 강도가 아주 놀라운 것임을 유추할 수 있다. 우주에 대한 현대 과학의 기존 이미지는 철저히 수정되어야 하며, 우주와 생명에 대한 인류의 이해는 근본적인 변화를 겪게 될 것이다. 천인합일(天人合一)이라는 고대 사상에 따르면 천상(天象)의 변화는 대응하는 인류 사회의 변화와 상응하며, 이러한 급격한 변화가 우리 지구에 대응한다면 이는 인류 역시 중대한 변화에 직면하고 있음을 예시하는 것일 수 있다.
참고문헌
The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 330, No. 2, 21 February 2002.
The 2dF (2-degree field) Galaxy Redshift Survey (2dFGRS). More information about the 2dFGRS is available at http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS
Space Telescope Science Institute Press Release 2002,http://sites.stsci.edu/pubinfo/pr/2002/11/pr-photos.html
NASA news release April 22, 2002,http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/releases/2002/02-094.html
http://www1.msfc.nasa.gov/NEWSROOM/news/photos/2001/photos01-200.htm
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/15937