막심해
【정견망】
BBC 2010년 6월 2일 소식에 따르면, 천문학자들이 허블 망원경으로 은하계에서 가장 크고 조밀한 성단인 NGC 3603 내 별들의 운동을 관측한 결과, 이 별들의 운동이 예상과 크게 다르다는 것을 발견했다.
독일 막스 플랑크 연구소의 과학자들은 이번 연구가 허블 망원경의 매우 높은 정밀도를 이용했다고 밝혔다. 1997년과 2007년 NGC 3603 성단 내 700개 이상의 별 위치를 비교한 결과, 별들의 운동이 중력 이론에서 얻은 결론과 완전히 일치하지 않는다는 것을 발견했다. 중력 이론에 따르면 별의 운동 속도는 질량과 관련이 있어, 질량이 클수록 별의 속도는 느리고 질량이 작을수록 별의 속도는 빨라야 한다. 그러나 실제 측정 결과는 별의 운동 속도가 질량과 무관함을 보여주었다.
NGC 3603 성단 핵심부 영상, 2007년 촬영. 사진 출처: NASA/ESA/Wolfgang Brandner /Boyke Rochau / Andrea Stolte
NGC 3603 성단은 지구에서 2만 광년 떨어져 있으며, 은하계에서 밀도가 가장 높은 성단이다. 태양 질량의 1만 배에 달하는 별들이 직경 3광년에 불과한 공간 내에 분포하고 있다. 천문학자들은 이 성단이 140만 년 전에 형성되었다고 여기며, 이론적으로는 성단의 형성 과정이 매우 빨라 이미 평형 상태에 도달했어야 한다. 따라서 남은 운동은 중력 이론이 예측한 대로 질량과 관련이 있어야 한다. 하지만 관측 결과 별의 운동 속도는 질량과 무관한 것으로 나타났다.
천문학자들은 갓 형성된 성단에서 이러한 결과를 관찰할 수 있다고 보는데, 이는 별의 운동이 성단 형성 과정에서 얻은 속도를 반영하기 때문이다. 즉, 이 성단은 마치 방금 형성된 것처럼 반로환동(返老還童)했다는 것이다. 또 다른 가능성은 중력 이론이 먼 천체에는 적용되지 않을 수도 있다는 점이다. 사실 천문학자들은 이미 은하의 운동에서 이러한 현상을 관측한 바 있으며, 중력의 세기가 은하의 안정을 유지할 수 없었기에 암흑 물질을 도입하게 된 것이다.
참고자료: http://news.bbc.co.uk/2/hi/science_and_environment/10220158.stm
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/66674