가장 크고 상세한 3D 은하 지도 (영상)
- 기초과학 / 문광주 기자 / 2022-01-18 16:57:53
3'00" 읽기
- 750만 은하의 위치와 적색편이를 포착한 새로운 매핑
- 가시광선에서 근적외선 범위의 5천개의 동시 광 스펙트럼 기록
- 매달 약 백만 개의 은하가 3D 지도에 추가돼
우리 은하에는 몇 개의 별이 있을까? 우주에는 몇 개의 은하가 있을까?
망원경이 특별한 장비와 검색 알고리즘을 사용해 하늘을 매핑하는 하늘 조사는 이러한 질문에 대한 답을 제공해야 한다. 이러한 프로젝트의 결과는 가이아 우주 망원경의 별 목록뿐 아니라 우주에서 은하의 분포와 거리를 보여주는 지도다. 천문학자들은 이 지도가 우주의 지속적인 팽창과 그 가상의 원동력인 암흑 에너지에 대한 정보를 제공할 것으로 기대하고 있다.
동시에 5천 스펙트럼 기록
지금까지 우주에서 가장 크고 가장 상세한 3D 지도가 DESI 프로젝트의 일부로 출판됐다.
여기에는 약 750만 개의 은하가 포함돼 있어 새로운 기록을 보여준다. 천문학자들이 설명하는 것처럼 이전의 모든 은하계 지도를 합친 것보다 더 많은 정보를 제공한다.
매달 약 백만 개의 은하가 3D 지도에 추가된다.
이 은하 지도는 특별히 개발된 기기인 DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)에 의해 가능하다. 애리조나에 있는 Kitt Peak National Observatory의 4미터 망원경에 장착된 이 분광기는 하늘을 8제곱도 섹션으로 스캔해 가시광선에서 근적외선 범위의 5천개의 동시 광 스펙트럼을 기록한다. DESI 프로젝트에서 얻은 데이터는 은하의 위치와 적색편이에 대한 정보를 제공한다. 이에 따라 은하의 거리와 우리에게서 멀어지는 속도에 대한 정보를 알 수 있다.
우주 구조와 은하의 진화
한편으로 3D 매핑은 우주에서 은하의 공간적 분포에 대한 정보도 알려준다.
"은하의 분포에서 우리는 거대한 클러스터, 필라멘트 및 공극을 본다"고 버클리 국립 연구소의 줄리앤 가이(Julien Guy)가 설명했다. "그들은 우주에서 가장 큰 구조를 나타낸다." 동시에 이 큰 구조는 우주 초기의 형성과 과정에 대한 단서를 제공한다. "이 구조에서 우리는 초기 우주의 흔적을 찾을 수 있다"고 Guy는 말했다.
동시에, 멀리 떨어져 있는 은하의 스펙트럼은 그러한 별 무리가 어떻게 형성되고 진화하는지, 그리고 초대질량 블랙홀과 중간 블랙홀이 하는 역할에 대해 더 많이 밝혀준다. 또한, 가장 오래된 은하와 퀘이사가 어떻게 그렇게 일찍 거대해질 수 있었는지 여전히 불분명하다. 여기에서도 매핑은 귀중한 정보를 제공할 수 있다.
암흑 에너지의 길에서
무엇보다 천문학자들은 이 3D 매핑에서 우주의 팽창과 우주의 원동력에 대한 새로운 정보를 기대하고 있다. 측정 결과 우주가 팽창하고 있으며 이 팽창이 지난 수십억 년 동안 가속화되었음을 보여주기 때문이다. 그러나 지금까지 이러한 확장의 정도와 이를 추진하는 요인이 무엇인지에 대한 합의는 거의 없다. 따라서 이러한 질문은 DESI 설문조사의 주요 동기 중 하나다.
암흑 에너지는 은하계와 전체 시공간 구조를 점점 더 멀어지게 하는 힘의 가장 유력한 후보로 간주된다. 현재 이론에 따르면 우주의 70%를 차지하며 궁극적으로 미래의 운명도 결정한다. 그러나 암흑 에너지가 무엇으로 구성되어 있고 정확히 어떻게 작동하는지 불분명하다. 우주 공간의 팽창에 대한 점점 더 정확한 매핑은 적어도 작용 방식과 강도에 대한 표시를 제공할 수 있다.
출처: NOIRLab, DOE/로렌스 버클리 국립 연구소
- 750만 은하의 위치와 적색편이를 포착한 새로운 매핑
- 가시광선에서 근적외선 범위의 5천개의 동시 광 스펙트럼 기록
- 매달 약 백만 개의 은하가 3D 지도에 추가돼
가장 크고 상세한 3D 은하 지도
750만 은하의 위치와 적색편이를 포착한 새로운 매핑
지금까지 우주에서 가장 크고 가장 상세한 3D 은하 지도가 만들어졌다.
그 어느 때보다 많은 750만 개 이상의 은하 위치와 적색편이를 보여준다.
이것은 시작에 불과하다. 왜냐하면 2026년까지 이 프로젝트는 3500만 개의 은하를 매핑해야 하기 때문이다. 3D 지도는 이 3차원 매핑을 위해 특별히 개발된 기기인 DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)를 사용해 만들었다.
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| ▲ Sloan Digital Sky Survey(왼쪽)의 이전에 가장 포괄적인 3D 은하 지도와 DESI 조사의 새 지도를 비교한 것이다. 각 점은 중심이 지구이고 바깥쪽 가장자리가 100억 광년 떨어져 있는 은하를 나타낸다. © D. Schlegel/Berkeley Lab, DESI |
우리 은하에는 몇 개의 별이 있을까? 우주에는 몇 개의 은하가 있을까?
망원경이 특별한 장비와 검색 알고리즘을 사용해 하늘을 매핑하는 하늘 조사는 이러한 질문에 대한 답을 제공해야 한다. 이러한 프로젝트의 결과는 가이아 우주 망원경의 별 목록뿐 아니라 우주에서 은하의 분포와 거리를 보여주는 지도다. 천문학자들은 이 지도가 우주의 지속적인 팽창과 그 가상의 원동력인 암흑 에너지에 대한 정보를 제공할 것으로 기대하고 있다.
동시에 5천 스펙트럼 기록
지금까지 우주에서 가장 크고 가장 상세한 3D 지도가 DESI 프로젝트의 일부로 출판됐다.
여기에는 약 750만 개의 은하가 포함돼 있어 새로운 기록을 보여준다. 천문학자들이 설명하는 것처럼 이전의 모든 은하계 지도를 합친 것보다 더 많은 정보를 제공한다.
매달 약 백만 개의 은하가 3D 지도에 추가된다.
이 은하 지도는 특별히 개발된 기기인 DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)에 의해 가능하다. 애리조나에 있는 Kitt Peak National Observatory의 4미터 망원경에 장착된 이 분광기는 하늘을 8제곱도 섹션으로 스캔해 가시광선에서 근적외선 범위의 5천개의 동시 광 스펙트럼을 기록한다. DESI 프로젝트에서 얻은 데이터는 은하의 위치와 적색편이에 대한 정보를 제공한다. 이에 따라 은하의 거리와 우리에게서 멀어지는 속도에 대한 정보를 알 수 있다.
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| ▲ 4미터 망원경에 있는 10톤짜리 암흑 에너지 분광기(DESI). © KPNO/NOIRLab/ NSF/AURA/ P. Marenfeld |
우주 구조와 은하의 진화
한편으로 3D 매핑은 우주에서 은하의 공간적 분포에 대한 정보도 알려준다.
"은하의 분포에서 우리는 거대한 클러스터, 필라멘트 및 공극을 본다"고 버클리 국립 연구소의 줄리앤 가이(Julien Guy)가 설명했다. "그들은 우주에서 가장 큰 구조를 나타낸다." 동시에 이 큰 구조는 우주 초기의 형성과 과정에 대한 단서를 제공한다. "이 구조에서 우리는 초기 우주의 흔적을 찾을 수 있다"고 Guy는 말했다.
동시에, 멀리 떨어져 있는 은하의 스펙트럼은 그러한 별 무리가 어떻게 형성되고 진화하는지, 그리고 초대질량 블랙홀과 중간 블랙홀이 하는 역할에 대해 더 많이 밝혀준다. 또한, 가장 오래된 은하와 퀘이사가 어떻게 그렇게 일찍 거대해질 수 있었는지 여전히 불분명하다. 여기에서도 매핑은 귀중한 정보를 제공할 수 있다.
암흑 에너지의 길에서
무엇보다 천문학자들은 이 3D 매핑에서 우주의 팽창과 우주의 원동력에 대한 새로운 정보를 기대하고 있다. 측정 결과 우주가 팽창하고 있으며 이 팽창이 지난 수십억 년 동안 가속화되었음을 보여주기 때문이다. 그러나 지금까지 이러한 확장의 정도와 이를 추진하는 요인이 무엇인지에 대한 합의는 거의 없다. 따라서 이러한 질문은 DESI 설문조사의 주요 동기 중 하나다.
암흑 에너지는 은하계와 전체 시공간 구조를 점점 더 멀어지게 하는 힘의 가장 유력한 후보로 간주된다. 현재 이론에 따르면 우주의 70%를 차지하며 궁극적으로 미래의 운명도 결정한다. 그러나 암흑 에너지가 무엇으로 구성되어 있고 정확히 어떻게 작동하는지 불분명하다. 우주 공간의 팽창에 대한 점점 더 정확한 매핑은 적어도 작용 방식과 강도에 대한 표시를 제공할 수 있다.
<3D 지도의 일부 수준을 통한 가상 팬은 공간 패턴을 나타낸다. © NOIRLabh>
목표는 3500만 개의 은하계
출처: NOIRLab, DOE/로렌스 버클리 국립 연구소
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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