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2017년 5월 22일 월요일

우주 이야기 655 - 역대 가장 큰 블랙홀의 지도



(Largest-ever three-dimensional map of the universe. Earth is at the left, and distances to galaxies and quasars are labelled by the lookback time to the objects (lookback time means how long the light from an object has been travelling to reach us here on Earth). The locations of quasars (galaxies with supermassive black holes) are shown by the red dots, and nearer galaxies mapped by SDSS are also shown (yellow). The right hand edge of the map is the limit of the observable universe, from which we see the Cosmic Microwave Background (CMB) - the light “left over” from the Big Bang. Fluctuations in the CMB as observed by the recent ESA Planck satellite mission are shown. The bulk of the empty space in between the quasars and the edge of the observable universe are from the “dark ages”, prior to the formation of most stars, galaxies, or quasars. Credit: Anand Raichoor and the SDSS Collaboration)


 국제 천문학자 팀이 역대 가장 큰 블랙홀의 지도를 완성했습니다. 슬로안 디지털 스카이 서베이 (Sloan Digital Sky Survey (SDSS))에서 수집한 자료를 바탕으로 한 eBOSS(Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) 데이터 결과로 우주의 나이가 30억에서 70억 년 사이였을 때 확인된 퀘이사들의 위치를 3차원 지도로 나타낸 것입니다. 


 이 지도에는 147,000개의 퀘이사의 위치가 표시되어 있는데, 각각의 퀘이사는 매우 활발한 은하 중심 블랙홀을 의미합니다. 물론 이들은 우주에 존재하는 블랙홀의 극히 일부에 지나지 않지만, 과학자들이 우주의 물질 분포 및 아직도 그 정체를 잘 모르는 암흑 에너지의 분포를 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 


 이번 연구 결과는 일반인이 파악하기는 어렵지만, 과학자들이 지난 20년 간 구축한 우주론에 합당한 결과를 보여줬다고 합니다. 물질의 분포는 아인슈타인의 상대성 이론과 암흑 물질/암흑 에너지의 존재와 일치하는 결과였습니다. 연구팀은 우주 구조의 거리를 측정하기 위해 바리온 음향 진동 baryon acoustic oscillations (BAOs)를 측정했는데, 이는 우주의 거대한 거품 구조를 거대한 음파에 비유한 것입니다. 이전에도 한 번 소개한 바 있었죠. 




 SDSS는 퀘이사와 은하, 블랙홀의 위치를 확인해서 우주의 거대한 3차원 구조를 확인하는 데 큰 도움을 주었습니다. 하지만 아직도 갈길이 먼 이유가 지도로 만든 부분은 우주의 극히 일부에 지나지 않기 때문입니다. 지도 역시 밝은 은하나 퀘이사처럼 대표적인 밝은 천체를 기준으로 한 것이기 때문에 세부적인 내용을 더 채워넣어야 합니다. 


 아무튼 이 지도가 보여주는 것은 우리 은하보다 밝은 퀘이사조차 우주에서는 작은 점에 지나지 않는다는 것입니다. 태양계 세 번째 행성인 지구가 얼마나 우주에서 작은 존재인지 다시 한번 느끼게 만드는 자연의 거대함이 아닐 수 없습니다. 


 참고  


 "The Clustering of the SDSS-IV Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 Quasar Sample: First Measurement of Baryon Acoustic Oscillations Between Redshift 0.8 and 2.2," Metin Ata et al., 2017, submitted to Monthly Notices of the Royal Astronomical Society arxiv.org/abs/1705.06373 




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