Translate

2016년 10월 15일 토요일

우주 이야기 580 - 초기 은하에는 10배 많은 은하가 있었다.



(This image covers a portion of a large galaxy census called the Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS).
Credits: NASA, ESA, the GOODS Team, and M. Giavalisco (University of Massachusetts, Amherst))


 밤하늘을 바라보면서 하늘에는 얼마나 많은 별이 있는지는 고대부터 현재까지 우리가 가진 가장 기본적인 호기심 가운데 하나일 것입니다. 우주에 얼마나 많은 별이 있는지, 그리고 얼마나 많은 은하가 존재하는 과학자들이 가진 가장 기본적인 의문 중에 하나이기도 합니다. 


 과거 연구에서는 관측가능한 우주 (observable universe)에는 2천억개의 은하가 존재하는 것으로 추정했습니다. 물론 이 추정에는 상당이 추측이 많이 들어갈 수밖에 없는게 은하를 하나씩 세는 방식은 도저히 불가능하고 표본 조사를 하려고 해도 지구에서 모든 은하를 관측할 수 있는게 아니기 때문입니다. 여기에 지구에서 멀리 떨어진 은하일수록 과거의 은하라는 점도 감안해야 합니다. 우주가 진화하면서 작은 은하들이 합체해 큰 은하가 되기 때문에 숫자가 줄어듭니다. 


 노팅햄 대학의 크리스토퍼 콘셀리스(Christopher Conselice of the University of Nottingham, U.K.)와 그의 동료들은 허블 우주 망원경의 관측 데이터를 이용해서 초기 우주의 은하 밀도를 계산했습니다. Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS)라고 불리는 이 서베이는 오랜 시간에 걸쳐 희미하고 멀리 떨어진 은하의 거리를 계산한 후 이를 3차원 지도로 바꾸는 힘든 작업이었다고 합니다. 


 그 결과 초기 우주에는 은하가 기존에 생각했던 것보다 10배 정도 더 많았던 것으로 보입니다. 하지만 이것이 지금 우주에 은하 밀도가 10배나 높다는 의미는 아닙니다. 이 연구 결과는 초기에 있었던 작은 은하들이 합쳐져 큰 은하가 되었다는 의미로 해석할 수 있습니다. 


 은하가 진화하고 성장하는데는 두 가지 가설이 있습니다. 초기부터 큰 밀도의 가스를 지닌 은하가 있고 이들이 점차 별을 생성하면서 커진다는 것과 작은 은하들이 모여 큰 은하를 이룬다는 가설이 있습니다. 후자는 탑 다운 (top-down formation)라고 불리는데, 이번 연구 결과는 이를 지지하는 결과입니다. 




(동영상) 


 하지만 이번 연구 결과 역시 우주의 역사와 은하의 밀도를 추정하는데 한계가 존재합니다. 앞으로 발사될 제임스 웹 우주 망원경이 본격적으로 활약하면 우리는 은하의 밀도와 우주의 역사를 더 상세하게 재구성할 수 있을 것입니다. 그 결과가 기대됩니다. 


 참고 


"The Evolution of Galaxy Number Density at z < 8 and Its Implications," 2016, Astrophysical Journal, arxiv.org/abs/1607.03909 


댓글 없음:

댓글 쓰기