【정견뉴스】
천문학자들이 최근 발표한 암흑물질 분포도는 암흑물질이 우주의 보이지 않는 골격으로서 작용하고 있음을 드러내 보여준다. 사진은 은하 계통도. (ShutterStock)
천문학자들이 제임스 웹 우주망원경의 데이터를 이용하여 지금까지 가장 상세한 암흑물질 분포도를 작성했으며, 암흑물질이 우주의 가시적 은하들이 의존하고 있는 보이지 않는 골격으로서 어떻게 작용하는지를 밝혀냈다.
암흑물질은 일종의 미지의 물질이다. 과학계는 은하와 같은 일반 물질은 우주 전체 물질의 약 5%만을 차지하며, 암흑물질이 약 27%를 차지한다고 추정한다. 나머지 부분은 ‘암흑 에너지'(이 또한 또 다른 미스터리다)로 여겨진다. 암흑물질은 우주를 유지하는 보이지 않는 유대 관계로 간주되어 왔으며, 수십 년 동안 과학자들은 그 신비로운 베일을 벗기기를 희망해 왔다.
암흑물질은 빛을 흡수하지도 방출하지도 않아 직접적으로 관측할 수 없다. 하지만 암흑물질의 중력은 먼 은하에서 오는 빛의 전파에 영향을 주어 빛을 왜곡시키는데, 과학자들은 우주의 광활한 영역 내에서 발생하는 이러한 왜곡 현상을 연구함으로써 암흑물질의 분포를 추측해 낸다.
이번에 발표된 분포도의 범위는 보름달 면적의 약 2.5배이며, 육분의자리 내에 위치한다. 제임스 웹 망원경은 이 구역을 약 255시간 동안 관측하여 약 80만 개의 은하를 식별해 냈는데, 이는 이전의 동일 구역 지상 관측보다 약 10배, 허블 우주망원경이 관측한 은하 수보다 2배 많은 수치이며, 그중 많은 은하가 이전에 관측된 적이 없는 것들이다.
새로운 지도는 은하단과 이들을 연결하는 암흑물질 필라멘트를 보여주는데, 이러한 구조들이 하나하나 모여 우주의 골격을 구성한다.
이 연구의 공동 저자인 천체물리학자 리처드 매시(Richard Massey)는 CBS와의 인터뷰에서 “수천 개의 은하로 구성된 거대 은하단이 보이는 곳이라면 어디든, 같은 지점에서 똑같이 방대한 양의 암흑물질을 볼 수 있습니다. 두 은하단을 연결하는 가느다란 일반 물질 사슬을 볼 때, 우리는 암흑물질 사슬 또한 보게 됩니다”라고 말했다.
연구의 공동 제1저자인 더럼 대학교 물리계산 우주론 연구소의 개빈 르로이(Gavin Le Brun) 박사는 《과기일보》에 새로운 지도가 암흑물질의 보이지 않지만 지극히 중요한 역할을 드러냈다고 전하며, 암흑물질은 우주의 진정한 건축가로서 현재 관찰되는 우주 구조를 점진적으로 형성해 왔다고 밝혔다.
이 논문은 1월 26일 《네이처 천문학(Nature Astronomy)》 저널에 게재되었다. 이번 연구는 더럼 대학교, 미국 항공우주국 제트추진연구소(JPL), 스위스 로잔 연방 공과대학교(EPFL)가 공동으로 주도했다.
앞으로 연구팀은 유럽우주국의 유클리드 망원경과 미국 항공우주국이 곧 발사할 낸시 그레이스 로먼 우주망원경을 이용해 더 넓은 범위의 암흑물질 분포도를 작성하고 암흑물질의 신비를 더욱 깊이 탐구할 계획이다.
(NTD)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/300794