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은하 자기장의 원인은 무엇인가?
(What Causes a Galaxy's Magnetism?)
Brian Thomas

   세속 천문학자들은 자기장을 발견한지 1백년 이상이 지났지만, 은하 자기장(galactic magnetic fields)의 원인을 이해하는 데에 어떠한 진보도 하지 못하고 있다. 은하 자기장에 대한 가장 최근의 지도는 전례 없는 정밀성을 보여주고 있었다. 그러나 어떻게 자연적인 힘으로 자기장이 형성되었는지에 대한 어떠한 단서도 찾지 못하고 있다. 이 은하 자기장의 기원은 창조주를 필요로 하는가?

한 팀의 전파 천문학자들은 먼 별로부터 은하수(Milky Way)를 통과하여 지구로 여행해온 41,000 건의 전파 신호들을 분석했다. 연구팀은 패러데이 효과(Faraday effect, 전파가 전리층을 통과할 때 자장의 영향을 받아 회전하는 현상)라 불리는 은하수가 유도한 비틀린 정도를 해결하는데 도움을 주기위해서 별들의 데이터에 대한 알고리즘을 적용했다. 연구자들은 우주를 가로 지르는 자기장의 강도와 분포를 추론했고, 지도를 만들었다. 이 지도는 우리 은하수의 양성 음성 자기장 영역들을 보여주고 있었다.

그런데 왜 은하들은 자기장을 가지고 있는가?

자기장 형성에 관한 일반적인 세속적 이론은 발전기(dynamo) 모델로, 물리적 회전이 자성(magnetism)을 유발했다는 것이다. 그러나 그러한 장치는 자동차 발전기에서와 같이 적절한 속도로 움직이며, 정확한 물질들로 만들어진 정밀한 부품들을 필요로 한다. 그러한 장치가 행성, 항성, 또는 은하에 존재한다는 그 어떠한 직접적인 증거도 없다.

미국 해군 연구소의 은하수 지도에 대한 보도 자료에 따르면, ”지금까지 과학자들은 이러한 은하 자기장의 기원에 대해 당황해왔다. 자기장은 기계적 에너지가 자기 에너지로 변환되는 곳에서 생겨났다고 가정되어 왔기 때문이다”라는 것이다.[1]

새로 만들어진 은하의 자기 지도는 어떤 자연적 현상이 자기장을 생산하고 있음을 설명하는 데 도움을 줄 수 있을까? 아니, 그렇지 않다.

대신에 ”연구팀이 만들어낸 지도는 과학자에게 은하수에 걸친 은하 자기장 구조에 관한 유용한 지식을 제공할 것”이라는 것이다.[1] 과학은 은하의 구조를 관측하고 조사할 수 있지만, 그 기원을 추론하는 것은 다른 도구를 필요로 한다.

”이 새로운 데이터를 통해서, 연구자들은 패러데이 하늘에 대한 이미지를 업데이트 할 수 있을 것이다. 그리고 언젠가는 은하 자기장의 기원을 이해할 수 있을 것이다.”[1] 그러나 이 거대한 자기장에 대한 더 자세한 정보는 그것이 어떻게 생겨났는지에 대한 더 나은 이론을 제공하지 못할 것이다. 그것은 마치 자동차의 부품들을 모두 분해해도 그 자동차가 어떻게 자연적인 과정을 통해 스스로 생겨날 수 있었는지가 해결되지 않는 것과 같다. 다른 말로 더 많은 관측을 한다 해도 기원에 대한 의문이 반드시 풀릴 것 같지는 않다는 것이다.

2008년에 물리학자인 러셀 험프리(Russell Humphreys)는 나선 은하수 자기장의 전체 강도와 일치하는 자기장의 기원에 대한 성경 중심적 모델을 제시했다.[2] 만약 하나님이 창조주간 넷째 날에 (하나님이 창조주간에 만들어 놓으셨던) 물들을 사용하여 별들과 은하들을 창조하셨다면, 그리고 그 물 분자들이 모두 원래부터 정렬되어 있었다면, 그들의 작은 자기장들은 뭉쳐져서 은하 자기장을 형성했고, 오늘날 관측되는 자기장의 강도처럼 보이는 어떤 것으로 붕괴되고 있을 것이다. 

험프리는 한 전문적인 논문에서 은하들의 기원에 관한 자연주의적(동일과정설적) 이론이 가지는 문제점들을 요약했다. 그리고 어떻게 그의 모델이 은하 자기장에 적용될 수 있는 지를 기술했다. 그는 썼다 :

”수십억 년 동안 은하의 나선팔과 자기장이 보존되기 위해서, 진화 우주론자들은 두 복잡한 이론을 고안해왔다. 그것은 1)'밀도파'(density waves, 별들의 집중 또는 확산)  2)'은하발전기‘(galactic dynamos, 자기장을 발생시키는 플라즈마와 별들의 복합적 흐름) 이론이다. 그러나 두 이론 모두 추정 상태를 벗어나지 못하고 있다. 더군다나 두 이론은 서로 양립할 수 없는 것처럼 보인다. 예를 들어, 연못에 떠있는 코르크 마개를 파동이 이동시키지 못하는 것처럼, 밀도파는 별들과 플라즈마를 이동시키지 못할 것이다.”[2]

반대로, 험프리는 주장했다. ”창조주 하나님은 이 우주가 그분의 작품이라는 증거로서 하늘에 자기장을 우리에게 남겨 놓으셨을 지도 모른다.”[2]


References

1. Scientists Chart High-Precision Map of Milky Way's Magnetic Fields. U.S. Naval Research Laboratory news release, February 3, 2012.
2. Humphreys, D. R. 2008. The Creation of Cosmic Magnetic Fields. In Proceedings of the Sixth International Conference on Creationism. A. A. Snelling, ed. Pittsburgh, PA: Creation Science Fellowship and Dallas, TX: Institute for Creation Research, 213-230.

*Image credit: Max Planck Institute for Astrophysics, Garching, Germany

 

출처 : ICR News, 2012. 2. 29.
URL : http://www.icr.org/article/6722/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 초기 은하들의 자기장은 천문학자들을 놀라게 한다. (Early Magnetic Galaxies Surprise Astronomers) 
2. 줄어들고 있는 수성의 자기장은 창조 모델과 조화된다. (Mercury's Fading Magnetic Field Fits Creation Model)
3. <리뷰> 가니메데의 자기장은 수십억 년의 태양계 나이를 거부한다. (Ganymede Age Threatened by Magnetism)
4. 무엇이 달에 자기장을 갖게 했는가? (What Magnetized the Moon?)
5. 사라진 달의 자기장 수수께끼 : 발전기 이론은 달의 이전 자기장을 설명할 수 있는가? (The Moon’s former magnetic field)
6. 자기장 하늘이 무너지고 있다 (The Magnetic Sky is Falling)
7. 안정적인 태양과 지구 자기장에 감사하라. (Beware of Starstuff)
8. 젊은 지구(The Young Earth) 7장. 전 세계에 걸친 물리적 작용 1 (C-14 연대측정과 지구 자기장)
9. 젊은 지구(The Young Earth) 7장. 전 세계에 걸친 물리적 작용 2 (판구조론, 지구 자기장, 대기 중 헬륨)
10. 수성의 자기장 (Mecury's Magnetic Field)
11. 수성의 자기장이 전하고 있는 메시지 (Magnetic Message from Mercury)
 
 
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