【정견뉴스】
현재 천문학의 주류 관점에 따르면, 우리 우주는 대폭발로 형성되었다. 초기 은하는 아주 작고 아주 혼란스럽게 보이는데 이후 이런 복잡한 초기 은하들이 서로 융합되었고 이후 매우 느린 속도로 더 매끄러운 모양으로 진화했다고 본다. 현재의 이론에 따라 은하가 나선형 팔처럼 깔끔한 구조를 가진 회전하는 원반인 우리 은하처럼 질서정연해지려면 수십억 년의 진화가 필요하다. 그러므로 REBELS-25의 발견은 이 시간 척도에 대한 도전이다.
연구자들은 지금까지 관측된 은하계 중 가장 먼 은하를 발견했다. REBELS-25로 알려진 원반 모양의 은하는 지금 은하처럼 질서정연해 보이지만, 우주가 탄생한 후 겨우 7억 년 후 생긴 은하다.
이미 《왕립 천문학회 월간지》에 게재된 이번 연구에서 천문학자들은 REBELS-25가 지금까지 발견된 것 중 가장 멀리 떨어진 강하게 회전하는 원반 은하라는 사실을 발견했다. 대폭발 이론에 따르면 이 은하는 현재 우주 나이(138억 년)의 5%에 불과한 7억 년밖에 되지 않는다. 때문에 REBELS-25의 질서 정연한 자전은 예상치 못한 일이다.
“우리 은하와 매우 유사하고 강한 자전이 지배하는 은하를 발견한 것은 초기 우주의 은하가 어떻게 오늘날 우주의 질서 있는 은하로 빠르게 진화했는지에 대한 우리의 이해에 도전합니다.”라고 라이덴 대학 박사과정 학생이자 연구의 제1저자인 루시 롤랜드(Lucie Rowland)는 말했다.
REBELS-25는 원래 같은 팀이 이전 관측에서 칠레 아타카마 사막의 ALMA를 사용하여 자전 징후를 보였을 때 발견했다. 그러나 자료의 해상도가 떨어져서 확정할 수 없었다.
이 초기 은하의 구조와 움직임을 더 정확하게 밝히기 위해 연구팀은 ALMA를 사용하여 계속 연구했지만 이번에는 훨씬 더 높은 해상도로 연구했다. 그 결과 REBELS-25의 일부 가스는 지구를 향해 이동하는 반면 다른 가스는 지구에서 멀어지고 있음을 보여준다. 이는 청색편이와 적색편이로 알려진 현상 때문일 수 있다.
광원이 지구를 향해 이동함에 따라 빛의 파장이 짧아진다. 이로 인해 빛은 전자기 스펙트럼의 짧은 파장 “파란색 끝”으로 “이동”한다. 따라서 우리를 향해 움직이는 광원은 “청색 편이”가 된다. 반면에 광원이 우리에게서 멀어지면 방출되는 빛의 파장이 늘어나 전자기 스펙트럼의 “붉은 끝”으로 이동합니다.
새로운 연구는 REBELS-25가 지금까지 관측된 은하 중 가장 빠르고, 가장 멀고, 가장 빠르게 회전하는 은하로 기록되었음을 보여준다.
영국 리버풀 존 무어스 대학의 연구원이자 이 연구의 공동 저자인 렌스케 스미트는 “이 정도의 감도와 해상도를 가진 현존하는 망원경은 ALMA가 유일합니다.”라고 말했다.
놀랍게도 이 데이터는 길쭉한 중앙 막대와 나선형 팔과 같이 은하계와 유사한 더 발달된 특징을 암시하지만, 이를 확인하려면 더 많은 관측이 필요하다. “더 진화된 구조의 추가 증거를 찾는 것은 지금까지 관찰된 이런 구조를 가진 가장 먼 은하가 될 것이기 때문에 흥미로운 발견이 될 것입니다.”라고 롤랜드는 말했다.
향후 REBELS-25에 대한 관측과 다른 초기 회전 은하의 발견은 초기 은하 형성과 우주 전체의 진화에 대한 우리의 이해를 바꿀 가능성이 있다.
참고자료:
1.https://www.space.com/the-universe/record-breaking-ancient-galaxy-challenges-cosmic-evolution-theories
2. https://www.eso.org/public/news/eso2415/
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/293140