【정견뉴스】
미국 항공우주국(NASA) 제임스 웹 우주망원경과 찬드라 X선 천문대(Chandra X-ray Observatory)의 관측이 제공한 최신 증거에 따르면, 우주 진화 속도는 이전에 알았던 것보다 훨씬 빠르다. [그림 1: 성단 형성의 시뮬레이션 이미지]
미국 항공우주국(NASA) 제임스 웹 우주망원경과 찬드라 X선 천문대의 관측이 제공한 최신 증거에 근거하면, 관측된 은하단(銀河團)이 대폭발(the Big Bang) 이후 형성된 시점이 이전에 생각했던 것보다 더 빠를 가능성이 있으며, 우주 진화 속도는 이전에 알려진 것보다 훨씬 빠르다.
이 발견은 《네이처》에 발표되었다.
관측 결과에 따르면, 형성 중인 한 은하단은 최소 66개의 잠재적 구성 은하를 포함하고 있으며, 그 총질량은 태양 크기 항성 약 20조 개에 달한다. 이 은하단의 형성 시점은 약 138억 년 전 대폭발 사건이 발생한 후 10억 년 뒤다.
은하단은 우주에서 가장 큰 구조 중 하나로, 사람들은 줄곧 초기 우주에서 이들이 형성되려면 더 긴 시간이 필요하다고 여겨왔다. 은하계(Milky Way) 역시 은하단의 일부분이다.
주요 연구 저자인 하버드-스미소니언 천체물리 센터(Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics)의 천체물리학자 아코스 보그단(Akos Bogdan)은 “은하단은 수백에서 수천 개의 은하로 구성된 집합체이며, 이 은하들은 온도가 수백만 도에 달하는 뜨거운 가스 헤일로(halo)에 둘러싸여 있고, 전체 시스템은 암흑물질에 의해 결속되어 있다”라고 밝혔다.
암흑물질은 빛을 방출하지도 반사하지도 않으며, 우주 물질 총량의 약 85%를 차지한다. 나머지 부분은 항성, 행성 및 기타 모든 가시적인 물체와 같은 일반 물질로 구성된다. 과학자들은 은하단의 응집력과 같은 대규모 척도에서 발생하는 중력 효과에 근거하여 암흑물질의 존재를 추론한다.
과학자들은 당시 우주 나이가 현재 우주 나이의 약 7%였을 때, 신생 은하단이 이미 성숙 단계로 진입하고 있다는 사실을 발견하고 매우 놀랐다.
그들은 원시 은하단(protocluster)이라 불리는 이 구조가 초고온 가스 헤일로와 X선 복사 중 중심 피크값의 휘도 분포 등 성숙한 은하단의 모든 특징을 보여준다고 밝혔다.
대부분의 모델에서 우주는 초기 단계에 이 정도 규모의 신흥 은하단을 형성할 만큼 충분한 은하 밀도를 가지거나 충분히 성숙한 상태로 발전할 수 없었다. 이전에 관측된 가장 이른 유사 구조는 대폭발 후 약 30억 년까지 거슬러 올라간다.
해당 연구의 공동 저자인 천체물리학자 게리트 셸렌버거(Gerrit Schellenberger)는 “우리의 연구 결과는 우주 구조의 성장 속도가 현재 우주론 모델의 예측보다 빠르다는 점을 더욱 증명한다”라고 말했다.
그는 “제임스 웹 우주망원경이 최근 초기 우주에서 발견한 비정상적으로 밝은 은하들, 그리고 대폭발 후 단 5억 년 만에 이미 존재했던 초대질량 블랙홀과 결합해 볼 때, 우리의 연구 결과는 우주에 대한 우리의 이해가 불완전할 수 있음을 더욱 확증해 준다”라고 덧붙였다.
웹 망원경이 2021년 발사되어 2022년 가동된 이래, 그 관측 결과는 초기 우주에 대한 사람들의 이해를 변화시켰으며 우주의 형성 속도가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 빠르다는 것을 나타내고 있다.
셸렌버거는 “찬드라 망원경과 웹 망원경의 관측 결합은 초기 우주를 이해하는 독특하고 강력한 창을 제공하며, 이를 통해 변혁적인 발견을 이룰 수 있었다”라고 밝혔다.
(본문은 로이터 통신 보도를 참고했다)
(NTD)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/300859