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천체물리 - 우주(과학) [천체물리 - 우주(과학)] 빅뱅 직후 초기 우주에 만들어진 '나선막대은하' 첫 관측
2023.11.10 13:44
[천체물리 - 우주(과학)] 빅뱅 직후 초기 우주에 만들어진 '나선막대은하' 첫 관측
빅뱅 직후 초기 우주에 만들어진 '나선막대은하' 첫 관측
입력2023.11.10. 오전 11:47
미국 캘리포니아주립대 연구팀을 포함한 국제연구팀은 제임스웹우주망원경을 통해 빅뱅 초기에 형성된 나선은하를 발견했다는 분석 결과를 담은 논문을 9일(현지시간) 국제 학술지 '네이처'에 발표했다.
태양계가 속해있는 은하수 같은 형태의 나선 은하를 초기 우주 단계에서 관측한 것은 이번이 처음이다. 빅뱅 이후부터 우주가 팽창하면서 흐른 시간을 뜻하는 우주의 나이를 약 138억년으로 볼 때 우주가 생성되는 초반에는 나선은하와 같은 규칙형 은하가 존재하지 않는다고 알려져 있었다.
연구팀에 따르면 이번에 관측된 은하는 '시어스-2112(Ceers-2112)'라는 은하로 빅뱅 직후 생성됐다. 원반 모양이 관측될 경우 나선은하로 분류하는데, 시어스-2112는 그중에서도 은하의 중심부를 막대 모양 구조가 가로지르는 형태의 막대나선은하로 보인다.
이처럼 막대 모양의 구조가 형성되려면 특정 형태를 발달시킬 수 있을 정도의 질서가 은하에 존재해야 한다. 기존 우주진화론에서는 은하의 질서가 생기는 데만 수십억 년이 걸렸다고 설명한다. 빅뱅 이후 혼란으로 가득찼던 초기 우주에서는 규칙적인 형태의 은하가 거의 없거나 존재하지 않는다는 것이다.
이번 연구의 1저자인 알렉산더 데 라 베가 캘리포니아주립대 박사후연구원은 "막대 모양이 존재하는 시어스-2112의 발견은 은하가 우리가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 빨리 질서를 잡았음을 시사한다"며 "은하 형성과 우주진화이론의 일부를 수정할 필요가 있음을 의미한다"고 밝혔다. 그러면서 "은하가 우주의 시간으로 치면 짧은 기간인 10억년 내로도 진화할 수 있다"고 설명했다.
시어스-2112의 발견으로 암흑 물질의 구성 비율도 재고해야 한다는 의견도 나온다. 암흑 물질은 우주의 약 23%를 차지하고 있을 것으로 추정되는 물질이다. 빛도 없고 빛을 반사시키지도 않아 중력을 통해서만 존재를 인식할 수 있으며 정체가 아직 밝혀지지 않았다.
연구팀은 막대나선은하 속 막대 모양이 형성되는 속도에 암흑 물질의 중력이 큰 영향을 미쳤을 것으로 본다. 은하는 별과 입자가 서로 뭉쳐지면서 생성된다. 입자끼리 서로 끌어당기는 중력만으론 은하가 만들어지기 어려워 눈에 보이지 않는 암흑 물질이 그 사이에서 중력을 발휘했을 것이라는 설명이다.
연구팀은 "초기 우주에서 얼마나 많은 암흑 물질이 은하를 구성했는지 설명하는 비율을 조정할 필요가 있을지도 모른다"며 "향후 초기 우주에서 훨씬 많은 규칙적인 형태의 나선은하가 발견될 가능성이 있다"고 덧붙였다.
[출처] https://n.news.naver.com/article/584/0000024893?cds=news_media_pc
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