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가장 크고 먼 초은하단 발견… 생성 원인은 수수께끼

【정견뉴스】

 

천문학자들이 2017년 현재 지금까지 가장 큰 우주 구조이자, 폭이 6억 광년보다 큰 초은하단을 발견했다. 게다가 이는 현재까지 관측된 가장 먼 초은하단으로, 우주가 상상할 수 없을 정도로 거대하다는 점을 분명히 보여준다. 이 초은하단은 지구에서 약 40억 광년 떨어져 있고 폭은 6억 5천만 광년이며, 최소 43개의 은하단을 포함하고 있어 총 은하 수는 400개에 달할 수 있다. 과학자들은 이것이 지금까지 관측된 우주 최대 구조일 뿐만 아니라, 가장 먼 초은하단이라는 점을 강조했다.

초은하단은 말 그대로 은하들로 구성된 은하단이 다시 모여 형성된 더 큰 덩어리 모양의 구조다. 우주에서 은하의 전체적인 분포 특징은 마치 그물망과 같다. 그러한 초은하단들이 우주망(Cosmic Web)의 그물실을 구성하고, 그물실들이 서로 연결되며, 그 사이는 은하가 극히 드물거나 심지어 은하가 없는 공동(空洞, ‘그물구멍’)이 된다.

우리가 보기에 은하계는 극히 거대하다. 직경은 약 20만 광년이며, 그 안에는 1,000억~4,000억 개의 항성이 포함되어 있다. 하지만 더 거대한 공간 속에서 은하계 주변에는 크고 작은 약 50개의 은하가 있으며, 이것들은 은하계와 함께 은하단을 구성하는데, 과학자들은 이를 ‘국부은하군(Local Group)’이라 부른다.

‘국부은하군’ 역시 더 큰 공간 속에서는 매우 작게 보인다. 그 주변에는 크고 작은 같은 등급의 은하단 100개가 있으며, 이것들이 다시 조합해 직경 약 1억 1천만 광년의 초은하단인 ‘처녀자리 초은하단(Virgo Supercluster, 혹은 국부초은하단)’을 구성한다.

처녀자리 초은하단은 2,500개의 은하를 포함할 정도로 거대하지만, 우주 안에는 처녀자리 초은하단과 같은 초은하단이 수백만 개 존재한다.

게다가 처녀자리 초은하단과 그 주변의 수백 개 동급 초은하단들은 더 큰 초은하단인 ‘라니아케아 초은하단(Laniakea)’을 구성한다. 과학자들은 라니아케아 초은하단이 10만 개의 은하를 포함하고 있으며, 그 범위는 5억 2천만 광년에 달한다고 추산한다.

이번 연구를 진행한 인도 대학간 천문 및 천체물리학 센터(IUCAA)의 과학자들은 다음과 같이 설명했다. “이전에도 인근 공간의 ‘샤플리 초은하단(Shapley Concentration)’이나 ‘슬론 장성(Sloan Great Wall)’과 같이 비교적 거대한 초은하단이 몇 개 발견된 적이 있다.” 샤플리 초은하단은 은하계에서 약 6억 5천만 광년 떨어져 있으며 수만 개의 은하를 포함하고 있다. 슬론 장성은 10억 광년 밖에 있는, 마치 만리장성과 같은 초은하단으로 길이가 13억 7천만 광년에 달한다.

우주 안에서 은하는 균일하게 분포되어 있지 않고 그물망 구조를 이루고 있는데, 과학자들은 이를 우주망이라고 부른다. 그러한 은하단과 초은하단들이 그물실을 구성하고, 그물구멍은 은하가 극히 드물거나 아예 없는 공간이다. (Volker Springel/Max Planck Institute For Astrophysics/SPL)

인도 과학자들은 새로 발견된 초은하단이 40억 광년 밖에 있어, 그 거리가 감탄할 정도로 멀다고 표시했다. 과거 샤플리 초은하단 연구에 참여했던 천문학자 소막 레이차우두리(Somak Raychaudhury)는 “우리가 이토록 먼 초은하단을 관측한 것은 이번이 처음이다”라고 말했다.

소막은 ‘사라스와티(Saraswati)’로 명명된 이 새로운 초은하단이 먼 곳에 있는 샤플리 초은하단보다도 8~10배나 더 멀리 떨어져 있다고 지적했다.

매체 ‘유니버스 투데이(Universe Today)’는 2017년 7월 18일 자 보도에서, 현재의 우주 이론에 따르면 사라스와티 초은하단처럼 멀리 떨어진 우주 최대 구조는 출현하는 것이 불가능하다고 전했다.

따라서 과학자들이 직면한 도전은 이 초은하단의 생성 원인이다. 왜 은하들이 이른바 빅뱅 이론이 도출해 낸 ‘폭발 후 분산된 상태’가 아니라, 서로 무리를 지어 모여 있는가 하는 점이다.

어찌 되었든, 이번 새로운 발견은 우주의 거대함이 인간이 상상할 수 있는 바를 넘어선다는 것을 우리에게 보여주고 있다.

(에포크타임스)

 

원문위치: https://www.zhengjian.org/node/238450