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..

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..

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..

사진 1> 이 사진은 허블우주망원경이 촬영한 Abell 3827 은하단의 모습이다. 사진 중심의 은하들을 휘감고 있는 특이한 푸른색 구조는 은하단 뒤쪽으로 훨씬 멀리 떨어져 있는 은하들의 모습이 중력렌즈 작용에 의해 연출된 것이다. 이 중심의 4개 은하들은 충돌합병이 진행중인데 그 중 한 은하의 주위를 둘러싸고 있는 암흑물질이 은하와 같이 움직이지 않고 있었다. 이는 무언가 알수 없는 현상에 의해 암흑물질간 상호작용이 발생하고 있다는 단서가 된다. 암흑물질간의 상호작용인걸까? 암흑물질이 또다른 암흑물질과 중력이 아닌 다른 방식으로 상호작용하고 있는 것으로 보이는 현상이 처음으로 발견되었다. ESO의 초대형망원경(Very Large Telescope, 이하 VLT)과 허블우주망원경을 이용하여 수행된 충돌하..

사진설명1> 이 사진은 칠레의 라 실라(La Silla)에 있는 MPG/ESO 2.2미터 망원경에 의해 촬영된 슈퍼은하단의 가시광선 사진과 허블우주망원경의 관측으로부터 유추해낸 암흑물질분포도를 합성하여 만들어진 것이다. 옅은 자홍색으로 표시된 부분이 은하단에서의 암흑물질의 분포 양상을 나타낸 것이다. 암흑물질은 우주의 질량 대부분을 차지하는 것으로 설명되는, 눈에 보이지 않는 물질이다. 이 사진은 암흑물질 덩굴에 위치한 슈퍼은하단의 은하들을 보여주고 있다. 허블 관측으로 암흑물질을 직접 볼 수 있는 것은 아니다. 천문학자들은 Abell 901과 Abell 902 뒷쪽에 위치한 6만 개 이상의 은하들로부터 발생한 빛이 은하단에 존재하는 물질들과의 상호작용으로 왜곡되는 '약한 중력 렌즈(weak gravit..