국제 연구팀이 우주 암흑물질의 위치와 분포를 관측했다는 내용의 한국일보 기사
허블이 어떤 역할을 했는지 설명하는 나사의 발표
아래는 내가 모처에 올렸었던 글의 재활용
"우주는 큽니다. 정말로 커요. 당신은 그것이 얼마나 막대하게, 무한하게, 혼이 빠져버리게 큰지 믿지 못할 겁니다."
- Douglas Adams, "The Hitchhiker's Guide to the Galaxy"
천문학자들은 놀라울 정도로 광활한 우주공간과 그것이 품고 있는 천체에 번호를 매기는 작업을 합니다. 그것은 우주의 비밀을 캐기 위한 그들의 방법입니다.
버지니아 대학의 Steve Majewski와 그의 팀은 나사의 SIM PlanetQuest 우주 망원경을 활용한 초정밀 관측으로 이전에 가능했던 것보다 더욱 깊이 있게 우리 은하의 본질을 탐구할 계획을 세웠습니다. 현실의 은하 여행을 위한 안내서의 토대를 닦고 있는 셈이지요.
현재, 천문학자들은 우리 은하의 형태와 질량에 대해 다수의 다른 은하들에 비해 조금 밖에 알지 못하고 있습니다. 왜냐하면 이 정보를 통찰하는 것은 마치 풋볼 구장에서 행진 악대원과 뒤엉켜 그들의 진형을 살펴보려는 것과 마찬가지이기 때문입니다.
"우리는 특별한 관람석에 앉아 있습니다. 안드로메다와 다른 은하들을 내려 보고 있죠." Majewski는 말했습니다. "하지만 우리 은하의 내부에선, 우리는 행진 악대나 다름없습니다."
연구팀은 다음 10년 이내에 발사할 예정인 SIM PlanetQuest로 우리 은하의 크기와 형태, 질량과 분포, 항성의 움직임을 측정할 계획입니다. 도중에, 몇몇 매혹적인 관광명소에 대한 소개도 포함해서요...
The Galactic Bar
'히치하이커를 위한 안내서'의 단언에도 불구하고, 천문학자들은 '우주 끝의 레스토랑'에 대해 아는 바가 없습니다. 하지만, 저기 은하의 중심엔 매우 근사한 Bar가 있습니다.
태양계의 거주자들에게 그곳은 안락함을 누릴 만한 종류의 장소는 (우리가 아는 한에선) 아닙니다. 대신에 그곳은 거대한 항성의 무리를 막대 사탕 (candy bar) 모양으로 밀고 당기는 기묘한 파장이 물결치는 구역이죠. 새로운 별들을 지속적으로 끌어들이고 낡은 것들은 내버려 둔 채 마치 프로펠러처럼 은하의 중심부를 회전합니다.
은하 중심부의 bar들은 매우 흔하다 여겨지고, 우리 자신을 포함해 대부분의 은하들의 핵에 잠복해 있을 거라고 생각되는 초거대 블랙홀에 별들과 가스 구름을 퍼붓는 것을 촉진한다고 추측됩니다. Majewski의 팀은 은하 중심부에 뭉쳐있는 약 10000개의 항성들의 고유 운동(지구상에서 보이는 별들의 좌우위치 변화를 말합니다)측정을 통해 bar의 형태, 크기, 회전 속도와 역사를 조사하려 합니다.
Artist's concept of the Milky Way galaxy, with the "galactic bar" visible in the center. (Image by R. Hurt)
또한 연구팀은 국지적인 중력의 영향에 따라 은하 중심부의 별들은 얼마나 빨리 사멸하는지, 중심부와의 거리에 따라 경과 시간은 어떻게 달라지는지, 우리의 태양을 포함해 항성들은 어떻게 그들의 궤도를 떠도는지 살펴 볼 것이고, 은하의 회전 원판의 역학관계와 헤일로에 대해서 조사할 것입니다. 이 정보는 천문학자들이 은하에 관해 가지고 있는 가장 거대하고 난해한 의문을 해소하는데 도움을 줄 것입니다 : 우리 눈에 보이지 않는 은하의 90% 부분은 어디에 있는가?
Shedding light on dark matter
만약 당신이 미지의 장소를 탐방하는 것을 즐기는 타입의 여행자라면, 당신은 행운아랍니다. 광활한 우리 은하의 대부분은 최소한 현존하는 도구로는 우리 눈에 보이지 않거든요. 그럼 어떻게 우리는 그 존재를 알 수 있을까요? 왜냐하면 이미 관측했던 다수의 은하들과 마찬가지로 우리 은하도 매우 빠르게 회전하고 있다고 보이기 때문입니다. 급격한 회전은 우리 눈에 보이는 별, 가스, 먼지로 설명되는 것 보다 더 큰 중력으로 붙잡지 않는 한 은하를 산산조각 낼 수밖에 없습니다. 더 큰 중력은 더 큰 질량을 의미하죠.
과학자들은 이 보이지 않는 질량을 '암흑 물질'이라고 부릅니다. Majewski의 팀은 은하 원판 내부의 별들과 원판을 공전하는 항성군의 중력 효과를 관찰해 암흑물질을 추적할 계획입니다.
그들은 또한 이 연구를 바탕으로 위성은하 소실 문제(Missing Satellite Problem)를 해결하길 기대하고 있습니다. 현재의 모델들은 각각 우리 은하 질량의 0.01% 에서 10%에 이르는 천개 이상의 꼬마 은하가 우리 은하 주변을 날벌레들처럼 돌아 다녀야 한다고 주장합니다. 그러나 과학자들은 단지 항성들의 군집보다 작은 12개의 위성 은하들과 약 150개의 구상성단을 발견했을 뿐입니다. Majewski는 이렇게 말합니다. "그것들은 케잌 위에 흩뿌려진 설탕가루에 지나지 않아요."
이것을 설명하는 하나의 가설은 '소실된' 위성은하들의 질량이 암흑물질로 메워져 있을 거라는 겁니다.
Majewski 의 팀은 은하 중심부의 100만 광년 범위(중심부로부터 태양계 까지 거리의 30배 이상)내에 있는 관측 가능한 거의 모든 위성은하들의 고유운동을 SIM PlanetQuest 망원경 만의 초정밀 능력을 활용해 측정할 것입니다. 이 조사는 다양한 범위에 걸친 질량의 총합과 더불어 암흑물질이 어디에 응집되어 있는지 밝혀줄 것입니다. 그리고 어디에 암흑물질이 있는지 알아가는 것은 그것의 정체를 규명할 단서들을 축적케 할 것입니다.
<하략>
원문 : http://planetquest.jpl.nasa.gov/news/sim_guideToGalaxy.cfm
* 세 줄 요약
1. 우주엔 눈에 보이지 않지만 질량을 가진 암흑물질이 있다.
2. 정체는 모르겠지만 우주 형성에 어떤 영향을 미치는 것 같다.
3. 우주 끝의 레스토랑은 없을 수도 있고 있을 수도 있다.
허블이 어떤 역할을 했는지 설명하는 나사의 발표
아래는 내가 모처에 올렸었던 글의 재활용
"우주는 큽니다. 정말로 커요. 당신은 그것이 얼마나 막대하게, 무한하게, 혼이 빠져버리게 큰지 믿지 못할 겁니다."
- Douglas Adams, "The Hitchhiker's Guide to the Galaxy"
천문학자들은 놀라울 정도로 광활한 우주공간과 그것이 품고 있는 천체에 번호를 매기는 작업을 합니다. 그것은 우주의 비밀을 캐기 위한 그들의 방법입니다.
버지니아 대학의 Steve Majewski와 그의 팀은 나사의 SIM PlanetQuest 우주 망원경을 활용한 초정밀 관측으로 이전에 가능했던 것보다 더욱 깊이 있게 우리 은하의 본질을 탐구할 계획을 세웠습니다. 현실의 은하 여행을 위한 안내서의 토대를 닦고 있는 셈이지요.
현재, 천문학자들은 우리 은하의 형태와 질량에 대해 다수의 다른 은하들에 비해 조금 밖에 알지 못하고 있습니다. 왜냐하면 이 정보를 통찰하는 것은 마치 풋볼 구장에서 행진 악대원과 뒤엉켜 그들의 진형을 살펴보려는 것과 마찬가지이기 때문입니다.
"우리는 특별한 관람석에 앉아 있습니다. 안드로메다와 다른 은하들을 내려 보고 있죠." Majewski는 말했습니다. "하지만 우리 은하의 내부에선, 우리는 행진 악대나 다름없습니다."
연구팀은 다음 10년 이내에 발사할 예정인 SIM PlanetQuest로 우리 은하의 크기와 형태, 질량과 분포, 항성의 움직임을 측정할 계획입니다. 도중에, 몇몇 매혹적인 관광명소에 대한 소개도 포함해서요...
The Galactic Bar
'히치하이커를 위한 안내서'의 단언에도 불구하고, 천문학자들은 '우주 끝의 레스토랑'에 대해 아는 바가 없습니다. 하지만, 저기 은하의 중심엔 매우 근사한 Bar가 있습니다.
태양계의 거주자들에게 그곳은 안락함을 누릴 만한 종류의 장소는 (우리가 아는 한에선) 아닙니다. 대신에 그곳은 거대한 항성의 무리를 막대 사탕 (candy bar) 모양으로 밀고 당기는 기묘한 파장이 물결치는 구역이죠. 새로운 별들을 지속적으로 끌어들이고 낡은 것들은 내버려 둔 채 마치 프로펠러처럼 은하의 중심부를 회전합니다.
은하 중심부의 bar들은 매우 흔하다 여겨지고, 우리 자신을 포함해 대부분의 은하들의 핵에 잠복해 있을 거라고 생각되는 초거대 블랙홀에 별들과 가스 구름을 퍼붓는 것을 촉진한다고 추측됩니다. Majewski의 팀은 은하 중심부에 뭉쳐있는 약 10000개의 항성들의 고유 운동(지구상에서 보이는 별들의 좌우위치 변화를 말합니다)측정을 통해 bar의 형태, 크기, 회전 속도와 역사를 조사하려 합니다.
Artist's concept of the Milky Way galaxy, with the "galactic bar" visible in the center. (Image by R. Hurt)
또한 연구팀은 국지적인 중력의 영향에 따라 은하 중심부의 별들은 얼마나 빨리 사멸하는지, 중심부와의 거리에 따라 경과 시간은 어떻게 달라지는지, 우리의 태양을 포함해 항성들은 어떻게 그들의 궤도를 떠도는지 살펴 볼 것이고, 은하의 회전 원판의 역학관계와 헤일로에 대해서 조사할 것입니다. 이 정보는 천문학자들이 은하에 관해 가지고 있는 가장 거대하고 난해한 의문을 해소하는데 도움을 줄 것입니다 : 우리 눈에 보이지 않는 은하의 90% 부분은 어디에 있는가?
Shedding light on dark matter
만약 당신이 미지의 장소를 탐방하는 것을 즐기는 타입의 여행자라면, 당신은 행운아랍니다. 광활한 우리 은하의 대부분은 최소한 현존하는 도구로는 우리 눈에 보이지 않거든요. 그럼 어떻게 우리는 그 존재를 알 수 있을까요? 왜냐하면 이미 관측했던 다수의 은하들과 마찬가지로 우리 은하도 매우 빠르게 회전하고 있다고 보이기 때문입니다. 급격한 회전은 우리 눈에 보이는 별, 가스, 먼지로 설명되는 것 보다 더 큰 중력으로 붙잡지 않는 한 은하를 산산조각 낼 수밖에 없습니다. 더 큰 중력은 더 큰 질량을 의미하죠.
Estimated distribution of dark matter and dark energy in the universe
과학자들은 이 보이지 않는 질량을 '암흑 물질'이라고 부릅니다. Majewski의 팀은 은하 원판 내부의 별들과 원판을 공전하는 항성군의 중력 효과를 관찰해 암흑물질을 추적할 계획입니다.
그들은 또한 이 연구를 바탕으로 위성은하 소실 문제(Missing Satellite Problem)를 해결하길 기대하고 있습니다. 현재의 모델들은 각각 우리 은하 질량의 0.01% 에서 10%에 이르는 천개 이상의 꼬마 은하가 우리 은하 주변을 날벌레들처럼 돌아 다녀야 한다고 주장합니다. 그러나 과학자들은 단지 항성들의 군집보다 작은 12개의 위성 은하들과 약 150개의 구상성단을 발견했을 뿐입니다. Majewski는 이렇게 말합니다. "그것들은 케잌 위에 흩뿌려진 설탕가루에 지나지 않아요."
이것을 설명하는 하나의 가설은 '소실된' 위성은하들의 질량이 암흑물질로 메워져 있을 거라는 겁니다.
Majewski 의 팀은 은하 중심부의 100만 광년 범위(중심부로부터 태양계 까지 거리의 30배 이상)내에 있는 관측 가능한 거의 모든 위성은하들의 고유운동을 SIM PlanetQuest 망원경 만의 초정밀 능력을 활용해 측정할 것입니다. 이 조사는 다양한 범위에 걸친 질량의 총합과 더불어 암흑물질이 어디에 응집되어 있는지 밝혀줄 것입니다. 그리고 어디에 암흑물질이 있는지 알아가는 것은 그것의 정체를 규명할 단서들을 축적케 할 것입니다.
<하략>
원문 : http://planetquest.jpl.nasa.gov/news/sim_guideToGalaxy.cfm
* 세 줄 요약
1. 우주엔 눈에 보이지 않지만 질량을 가진 암흑물질이 있다.
2. 정체는 모르겠지만 우주 형성에 어떤 영향을 미치는 것 같다.
3. 우주 끝의 레스토랑은 없을 수도 있고 있을 수도 있다.
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