막심해
【정견뉴스】
1980년대 중반부터 천문학자들은 거대한 은하단들을 많이 발견했는데 이것들은 은하단 은하벽과 은하선을 형성해 우주의 비계와 같다. 이런 은하 구조 중 일부는 너무 방대한데 물리학의 가장 기본적인 원리 중 하나인 우주론의 원리에 따르면 전혀 존재할 수 없는 것이다. 우주론 원리에 따르면 시야를 아주 크게 하면 우주 중의 모든 물질이 다 균질하게 분포되어야 한다.
2024년 1월 10일, 과학자들이 또 다른 거대 구조를 발견하여 우주의 본질에 대한 가정을 재검토하도록 촉구하고 있다. ‘그레이트 링’으로 알려진 이 구조는 랭커셔 대학교의 박사 과정 학생인 알렉시아 로페즈가 발견했다. 로페즈는 제243차 미국 천문학회 회의에서 이 사실을 발표했습니다.
“이건 아주 신기합니다. 정말 비현실적입니다.”라고 로페즈는 BBC 뉴스와의 인터뷰에서 2021년에 ‘거대한 호’라 불리는 또 다른 초구조를 발견한 것에 대해 말했다.
이 거대한 고리는 이전에 천문학자들이 발견한 다른 거대한 우주 구조물(직경 13억 광년)과 비슷하지만, 가장 큰 구조물인 56억 광년의 거대한 GRB 고리에 비하면 그 규모가 작다.
새로 발견된 고리는 지구에서 약 90억 광년, 즉 관측 가능한 우주 가장자리의 5분의 1에 해당하는 셰퍼드 자리에 위치한다. 이 별자리는 거대한 호의 본거지이기도 하다.
우주의 동일한 협소한 영역에 두 개의 거대한 구조가 존재한다는 사실은 우주론의 표준모델에서 하는 가정이 우주의 모든 것을 설명할 수 없음을 암시한다. 로페즈는 언론 성명에서 “이 두 거대 구조는 현재 우주에 대한 우리의 이해로는 설명하기 어렵습니다. 초질량 크기, 독특한 모양, 우주론적 근접성은 분명히 우리에게 중요한 것을 말해주고 있지만 정확히 무엇일까요?”라고 말했다.
로페즈와 그녀의 동료들은 거대한 호와 그레이트 링이 합쳐져 더 큰 구조를 형성할지 모른다고 추측했다. “이렇게 긴밀한 구성의 두 개의 특별한 거대 구조가 발견되면 이들이 합쳐져 훨씬 더 특별한 우주 계통을 형성할 가능성이 높아집니다.”라고 그녀는 말했다.
이론적으로 우주 현(弦 줄)은 이런 구조를 설명할 수 있는 한 가지 가능성인데, 이는 최초의 급팽창이 끝난 후 우주 역사 초기에 형성된 균열이다. 이러한 균열이 네트워크 또는 루프를 형성할 수 있으며, 오늘날 거대 구조가 될 수 있다.
또 다른 가능성은 등각순환우주론(等角循環宇宙論, conformal cyclic cosmology)으로 알려진 완전히 다른 우주론 모델로 설명할 수 있다는 것이다. 이 이론에 따르면 우주는 빅뱅으로 시작해서 빅 크런치로 끝나는 것이 아니라, 반드시 충돌로 끝나지 않는 여러 주기 또는 시대를 거쳤다고 본다. 대신, 물질은 점점 더 희박해져서 우주가 점점 더 작아지는데 다음 빅뱅의 순간까지 축소된다. 각 시대마다 이전 시대의 흔적을 남길 수 있으며, 이러한 흔적이 거대 구조로 존재할 수 있다.
물론 어떻게 해석하든 여전히 미스터리가 남는데, 로페즈는 우리가 이러한 구조를 우연히 본 것이 아니라고 믿는다.
“네, 우주 구조에서 가끔 일부 예외가 나타날 수는 있지만, 우리가 지금 발견한 이 조합은 아주 아주 큰 큰 구조가 축적된 것입니다.”
로페즈는 동료 로저 크라우스와 루이빌 대학의 협력자 제럴드 윌리그와 함께 슬론 디지털 스카이 서베이를 사용해 매우 밝고 매우 먼 퀘이사를 찾아 이 그레이트 링들을 발견했다. 이 빛은 은하와 같은 물질 구름을 통과하여 우주를 여행한다. 그것들을 통과할 때 은하가 측정된 퀘이사 빛의 틈새로 나타날 수 있다. “퀘이사는 어두운 방의 스포트라이트와 같아서 중간 물질의 위치를 부각시켜 줍니다.”라고 로페즈는 설명한다.
그런 다음 이 위치 정보를 은하 거리 측정과 결합하면 은하단의 3D 지도를 얻을 수 있다. 이 3D 지도에서 그레이트 링은 실제로 정면에서 볼 때 나선형 물체처럼 보입니다.
연구팀은 더 많은 데이터를 분석해야만 일부 해답을 찾거나 더 많은 질문과 구조를 발견할 수 있다고 본다. 로페즈는 “다른 데이터를 살펴봐야만 이번 사례가 유일한지, 아니면 이런 구조가 더 있는지 알 수 있을 겁니다.”라고 말했다.
자료출처: https://www.vice.com/en/article/scientists-discover-big-ring-ultra-large-structure-in-space/
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/293319