우주 이야기 1283 - 우주의 새로운 물질 지도가 공개되다.

(By overlaying maps of the sky from the Dark Energy Survey telescope (at left) and the South Pole Telescope (at right), the team could assemble a map of how the matter is distributed—crucial to understand the forces that shape the universe. Credit: Yuuki Omori)

과학자들이 우주의 물질 분포에 대한 새로운 지도를 발표했습니다. 시카고 대학과 페르미 국립 가속기 연구소 (University of Chicago and Fermi National Accelerator Laboratory)의 과학자들은 암흑 에너지 서베이 (Dark Energy Survey) 및 남극 망원경 (South Pole Telescope) 데이터를 분석해 광범위한 우주의 물질 분포 지도를 만들었습니다.

우주의 물질 분포는 빅뱅 초기에 있었전 미세한 물질의 불균일한 분포가 커지면서 현재처럼 일부 지역에 쏠려 있는 형태가 된 것으로 알려져 있습니다. 처음에는 작은 물질 분포의 불균형이 중력에 의해 커져 결국 은하와 별을 형성하게 된 것입니다.

하지만 이 과정이 구체적으로 어떻게 일어났는지 검증하는 것은 쉬운 문제가 아닙니다. 과학자들은 많은 이론적 연구를 관측 결과와 비교해 나가면서 현재의 표준 우주 모델을 만들었습니다. 그리고 계속해서 새로운 관측 데이터를 통해 그 모델의 적절성을 검증하고 있습니다.

이번에 공개한 우주 물질 지도는 이런 표준 모델에 거의 부합하지만, 예상보다 우주가 덜 덩어리 (clumpy) 진 상태라는 점도 확인할 수 있었습니다. 실제로 분포가 이런 구조인지는 더 검증이 필요한 부분이지만, 만약 맞다면 현재 표준 우주 모델의 일부를 수정해야 할 수 있어 이번 연구 결과에 이목이 쏠리고 있습니다.

솔직히 말하면 비전공자인 저에게는 그냥 알록달록한 얼룩처럼 보이지만, 이 안에 우주 삼라만상의 물질들이 있다고 생각하면 신기한 생각도 듭니다.

참고

https://phys.org/news/2023-01-scientists-universe.html

Y. Omori et al, Joint analysis of Dark Energy Survey Year 3 data and CMB lensing from SPT and Planck . I. Construction of CMB lensing maps and modeling choices, Physical Review D (2023). DOI: 10.1103/PhysRevD.107.023529

C. Chang et al, Joint analysis of Dark Energy Survey Year 3 data and CMB lensing from SPT and Planck . II. Cross-correlation measurements and cosmological constraints, Physical Review D (2023). DOI: 10.1103/PhysRevD.107.023530

T. M. C. Abbott et al, Joint analysis of Dark Energy Survey Year 3 data and CMB lensing from SPT and Planck . III. Combined cosmological constraints, Physical Review D (2023). DOI: 10.1103/PhysRevD.107.023531

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