안녕하십니까? 별지기마을 촌장 다락방 별지기 이강민입니다. 1980년대 대규모 은하탐사가 본격화되면서 과학자들은 우주에 모종의 물질들이 퍼져 있다는 것을 알게 되었습니다. 그리고 우리 눈에 보이는 은하나 은하단이 아무렇게나 정렬해 있는 것이 아니라 이렇게 퍼져 있는 모종의 물질 다발을 따라 정렬하고 있다는 것도 알게 되었죠. 이렇게 우주 전역에 걸쳐 수억 광년의 길이로 펼쳐져 있는 구조를 코스믹웹(Cosmic Web)이라 합니다. '천문학용어집'을 비롯하여 이에 대한 우리나라말 번역이 존재하지 않아 많이 아쉽습니다. 저는 여기서 코스믹웹을 직역한 '우주거미줄'이라는 단어를 사용하겠습니다. 천문학자들은 지난 반세기동안 이 우주거미줄의 분포양상을 추적하고 있습니다. 우주거미줄은 암흑물질로 구성되어 있죠. 하..

사진 1> 천문학자들이 점균류의 행동 패턴에 영감을 받아 우주에서 암흑물질 다발의 성장을 시뮬레이션하는 컴퓨터 알고리즘을 개발하고 검증하였다. 과학자들은 이렇게 개발된 점균류 알고리즘을 37,000개 이상의 은하에 대한 좌표를 가지고 있는 슬론디지털온하늘탐사 데이터에 적용하였다. 그 결과 우주거미줄 구조를 보여주는 3차원 지도가 만들어졌다. 연구팀은 그 다음 작업으로 허블우주망원경 데이터 보관소로부터 추출한 350개 퀘이사의 분광 데이터를 분석하였다. 머나먼 우주의 등대불과도 같은 퀘이사는 활동성은하핵의 블랙홀에 의해 만들어지는 빛줄기로서 이 빛은 우주를 가로지르며 우주거미줄을 통과하며 우리에게까지 날아온다. 자연에서 가장 보잘것 없는 생명체 중 하나의 행동패턴과 허블우주망원경의 축적 데이터를 이용하여 ..

사진 1> 작은 암흑물질 덩어리를 찾는데 도움을 준 다양한 퀘이사 사진들 이 사진들은 뒤쪽에 있는 퀘이사와 이 퀘이사를 담고 있는 은하의 모습이 앞쪽에 있는 무거운 은하의 중심핵 주변으로 일그러져 나타나는 모습을 담은 것이다. 앞쪽에 있는 무거운 은하의 중력이 마치 돋보기처럼 작용하면서 뒤쪽에 있는 퀘이사의 빛을 휘게 만드는, 이른바 중력렌즈효과를 만들고 있다. 퀘이사는 극단적으로 멀리 떨어져 있는 우주의 가로등과 같은 빛으로써, 활동성 블랙홀에 의해 만들어진다. 동일한 퀘이사가 이처럼 네 개로 나타나려면 전면에 있는 은하와 뒷편에 있는 퀘이사가 매우 정확하게 정렬하고 있어야 하기 때문에 이러한 퀘이사 사진은 매우 희귀한 사진이다. 천문학자들이 중력렌즈효과를 이용하여 지금까지 발견된 것 중 가장 작은 규..

우리 우주에 유령이 출몰한 것일까? 이 암흑물질 지도가 마치 그처럼 보일지도 모르겠다. 눈에는 보이지 않는 물질인 암흑물질의 중력은 왜 은하들이 그처럼 빠른 속도로 자전하는지, 왜 은하들이 은하단을 그처럼 빠르게 공전하는지, 왜 중력렌즈현상은 빛을 구부릴 수 있을만큼 강력하게 작용하는지, 왜 눈에 보이는 물질들이 국부 우주와 우주배경복사에도 고르게 분포하는지를 설명하는 최선의 근거이기도 하다. 미국 자연사박물관의 하이든 플라네타리움 스페이스에 전시되어 있는 이 사진은 암흑물질이 눈에 보인다면 그 모습이 어떻게 우주에 퍼져 나타날지를 보여주고 있다. 검은 색으로 보이는, 암흑물질이 복잡하게 얽혀 있는 양상을 보여주는 이 컴퓨터 시뮬레이션 영상에서는 마치 거미줄처럼 우주공간에 얽혀 있는 암흑물질의 모습이 드..

사진 1> 이 사진은 ESO 파라날 천문대의 VLT 탐사 망원경을 이용하여 진행된 킬로디그리탐사(the Kilo Degree Survey, 이하 KiDS)프로그램에 의해 도출된 암흑물질 지도이다. 사진에는 광활하게 펼쳐져 있는 고밀도 거미줄(빛)과 텅빈 어두운 지역들이 담겨있다. 이 사진은 KiDS에 의해 관측된 하늘의 다섯 대역 중 하나인 G12지역을 담고 있다. 사진에서 눈에 보이지 않는 암흑물질은 분홍색으로 처리되어 있는데 그 전체 면적은 보름달이 차지하고 있는 면적의 약 420배 정도에 해당한다. 이 사진은 60억 광년 이상 거리에 존재하는 3백만 개 이상의 은하들로부터 발생하는 빛을 분석하여 구축된 것이다. 관측가능한 은하의 형태는 우주 공간을 달려오면서 암흑물질이 행사하는 중력의 영향에 의해 ..

사진1> ESO VLT 서베이 망원경(VLT Survey Telescope, 이하 VST)을 이용하여 남반구의 하늘을 대상으로 이루어진 대규모 암흑물질 조사의 첫번째 논문들이 발표되었다. 킬로-디그리 서베이(the Kilo-Degree Survey, 이하 KiDS)라는 이름의 이 프로젝트는 2백만 개 이상의 은하들이 담긴 VST와 거대 카메라인 오메가캠(OmegaCAM)의 사진들을 활용하였다. KiDS 연구팀은 이 은하들로부터 복사된 빛이 지구에 도달하는 동안 거대한 질량을 가진 암흑물질 덩어리를 통과하면서 휘어진 양상을 연구하였다. 이러한 중력렌즈 효과를 이용하여 은하군에는 눈에 보이는 물질보다 대략 30배 이상의 암흑물질들이 포함되어 있음을 판명되었다. 왼쪽 사진은 KiDS에 의해 그려진 은하군의 모..