기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 546 - 우주의 3차원 지도를 만들 DESI



(The first "petal" machined for the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) is shown in these photos. Ten of these petals, which together will hold 5,000 robots (like the one in the lower right photo) -- each pointing a thin fiber-optic cable at separate sky objects -- will be installed in DESI. Credit: Joe Silber/Berkeley Lab)


 우주는 넓고 광활합니다. 이 우주에서 우리가 차지하는 비중은 무시해도 좋을 만큼 작지만, 그래도 인간은 자신이 살고 있는 우주를 이해하기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다. 우주의 지도를 작성하는 것도 그 중 하나입니다.


 그런데 우주의 지도를 작성하는데 있어 어려움은 우주가 평면이 아니라 3차원이고 그 안에는 엄청나게 많은 은하와 별이 있다는 것입니다. 따라서 우주의 3차원 입체 지도를 작성하는 작업은 엄청나게 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라 비용도 많이 드는 작업이었습니다. 하지만 이를 극복할 새로운 기술이 계속 개발되고 있습니다. 


 미국 에너지부가 지원하는 DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument)가 바로 그 주인공으로 5000개의 작은 로봇이 개별적으로 광섬유와 연결되어 천체를 관측하는 기구입니다. (사진) 동시에 5000개를 파악할 수 있으므로 빠른 속도로 우주의 3차원 지도를 작성할 수 있지만, 우주가 워낙 크기 때문에 사실 관측 가능한 우주의 일부만 지도를 작성하는데도 상당한 시간이 필요할 것입니다.  


(The Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), shown in this illustration, will be mounted on the 4-meter Mayall telescope at Kitt Peak National Observatory near Tucson, Ariz. It will collect data on light from 35 million galaxies and quasars to make the biggest 3-D map of the universe ever. Credit: R. Lafever, J. Moustakas/DESI Collaboration)


 각각의 작은 로봇들은 대략 25cm 정도 길이로 들어오는 빛의 파장을 분석해 정체를 알아내게 됩니다. 예를들어 적색 편이를 측정해 은하까지의 거리를 측정하는 방식이죠. 이 장치는 4m 구경의 망원경과 연결되어 2019년부터 관측을 시작하게 됩니다. 


 DESI와 비슷한 개념의 장치는 이미 존재합니다. 하지만 과거 은하의 3차원 지도를 만든 SDSS/BOSS에 비해서 DESI는 10배나 빨리 정보를 수집할 수 있어 더 넓은 우주의 3차원 입체 지도를 완성할 수 있습니다. 그러면 우리는 우리가 살고 있는 우주의 큰 지도를 얻게 될 것입니다. 


 우주의 지도를 만드는 일은 과학적으로 여러 가지 중요한 의미를 담고 있습니다. 우주의 3차원 지도에는 물질과 암흑물질의 분포, 그리고 암흑 에너지 분포의 비밀이 담겨있습니다. 그리고 여기에 우주가 빅뱅으로부터 어떻게 진화했고 앞으로 어떻게 진화할 것인지에 대한 중요한 해답이 숨겨져 있습니다. 


 당장에는 답이 나오지 않겠지만, 앞으로 가까운 미래에 관측 데이터가 발표되면 우리는 이제껏 본적이 없는 거대한 우주의 3차원 지도를 볼 수 있을 것입니다. 


 참고 







댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...