(An image of a small section (0.4%) of the UDS field. Most of the objects in the image are very distant galaxies, observed as they were over 9 billion years ago. In the full image, 250,000 galaxies have been detected over an area of sky four times the size of the full Moon. Credit: Omar Almaini, University of Nottingham)
과학자들은 멀리 떨어진 천체를 관측하므로써 우주 초기의 모습을 알 수 있습니다. 멀리 떨어진 천체일수록 빛이 도달하는데 걸리는 시간이 길어지기 때문입니다. 100억 광년 떨어진 천체를 보면 100억년 전의 천체를 관측하는 셈이죠. 문제는 이 정도 거리에서는 은하도 희미한 점으로 밖에 보이지 않는다는 점입니다. 하지만 관측 기술의 발전으로 인해 이제 아주 멀리 떨어진 은하에 대한 관측 기술도 나날이 발전하고 있습니다.
영국 왕립 천문학회는 울트라 딥 서베이 Ultra-Deep Survey (UDS)의 최종 관측 자료를 공개했습니다. 이 데이터는 중간에 가리는 천체나 가스와 먼지가 없는 좁은 창을 통해 관측한 멀리 떨어진 은하 25만 개의 데이터를 포함하고 있습니다. 이를 분석하면 과학자들은 초기 은하의 진화에 대해서 더 많은 것을 알아낼 수 있을 것입니다.
이 데이터를 수집하기 위해서 영국은 하와이에 설치한 영국 적외선 망원경 United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT)을 이용해 2005년부터 관측을 진행해 왔습니다. UDS는 10여년 간의 관측 데이터를 모은 것으로 망원경의 노출 시간만 1000시간 이상이라고 하네요.
사실 UDS는 UKIRT Infrared Deep Sky Survey (UKIDSS) 데이터의 5%에 해당하는 더 먼 은하의 데이터로 대규모 관측 프로젝트의 일부입니다. 아무튼 이렇게 오랜 세월에 걸친 대규모 데이터를 공개했으므로 앞으로 초기 우주를 연구하는데 큰 기여를 할 것으로 기대되고 있습니다.
예를 들어 초기 은하의 분포를 연구하면 100억년 전 우주 초기에 우주에 있는 중력의 대부분을 행사하는 암흑물질의 분포를 추정할 수 있습니다. 암흑물질은 이름처럼 눈에 보이지 않지만 보이는 물질 보다 몇 배가 많기 때문에 그 중력을 통해서 은하, 은하군, 은하단, 초은하단의 분포에 결정적인 영향을 미쳤습니다.
이외에도 앞으로 많은 연구가 진행될 수 있겠죠. 여기에 더해 차세대 망원경이 더 먼 우주에 대한 데이터를 추가한다면 우리는 우주가 초창기에 어떻게 진화되어 지금에 이르렀는지 더 잘 알게 될 것입니다.
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