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빅뱅설 HOME > 자료실 > 빅뱅설
빅뱅 4억 년 후인 134억 년 전 은하 발견과
10억 광년 크기의 거대한 은하들의 벽
: 기록적인 우주 구조들은 빅뱅 이론에 도전한다.
(Record-Setting Cosmic Structures Challenge Big Bang)
CEH

   빅뱅 이론(Big Bang theory)의 지지자들은 최근의 이러한 뉴스들을 어떻게 다루고 있을까?

먼저 은하 필라멘트의 한 유형인 ‘거대한 벽(Great Wall, 장성)’이 발견됐었다. 그리고 슬론 장성(Sloan Great Wall)이 발견되었고, 라니아케아(Laniakea)라 불리는 초은하단(supercluster)이 발견되었다. ”그러나 우리 은하수보다 아마도 1만 배는 더 큰, 새로 발견된 보스 장성(BOSS Great Wall)은 이들 보다 다시 2/3는 더 크다.” New Scientist(2016. 3. 8) 지는 우주에서 지금까지 관측됐던 가장 큰 우주 구조일 수 있는, 10억 광년 크기의 은하 벽에 관해서 보도하고 있었다.

은하들이 모여 있는 초은하단은 ”알려진 가장 큰 천체”라는 부문에서 경쟁하고 있다. 퀘이사 또는 감마선 폭발과 같은 어떤 먼 거리의 빛 근원은 우주의 어떤 지역에 함께 뭉쳐져 있는 것처럼 보인다. 만약 그들이 정말로 연결되어 있다면, 그것은 현대 우주론이 설명할 수 없는, 너무도 큰 거대한 우주 구조에 속하는 것이다. 

공정하게 말하자면, 그 분류는 주관적이다. 몇몇 천문학자들은 그 구조에서 물질들은 물리적으로 연결되어있지 않다고 생각하고 있다. 그러나 적어도 그것은 우주론에 있어서 덩어리 문제(lumpiness problem)를 야기시킨다. 우주는 빅뱅 이론이 예측하는 것처럼, 입자들의 평탄한 바다가 아니다. 대신에 ”거대 스케일에서 우주는 텅빈 공간(voids) 주변에 물질들이 놓여있는 우주 거미줄(cosmic web)을 닮았다. 그리고 이들 벽들은 가장 두꺼운 거미줄이 되고 있다.”

또 다른 소식으로서, 우주에 먼 곳을 살펴보면서, 새로운 ”우주론적 먼 거리의 기록”이 허블 우주망원경에 의해서 세워졌다고 BBC News(2016. 3. 3)는 보도했다. GN-z11로 불려지는, 적색편이 값 z=11.1을 갖는 한 은하가 관측되었는데, 그 은하의 높은 적색편이 값은 그 은하의 탄생을 표준 우주론에서는 존재할 수 없는 시기인, 134억 년 전으로 끌어내렸다. 그 시기는 빅뱅 후 단지 4억 년 밖에 지나지 않은 시기이다. 가장 최초의 별들이 관측되었을 수도 있으며, ”아마도 GN-z11 너머에는, 이 보다 또 다시 2억 광년은 더 초기인 은하가 있을 수 있다”는 것이다. 

오스크(Oesch) 박사와 동료들은 GN-z11은 우리 은하의 25분의 1 크기로, 우리 은하 질량의 단지 1% 정도라고 말한다.

”놀라운 사실은 그 은하는 매우 밝으며, 매우 빠른 속도로 별들을 만들면서, 정말로 빠르게 성장하고 있는 중이라는 것이다.” 예일대학의 천문학자는 말했다.

”그 은하는 우리의 모델에 도전하고 있다. 그러나 초기 우주에서 은하들이 잘 만들어지고 있음을 보여주고 있다. 그리고 제임스 웹 우주망원경(James Webb Space Telescope)은 그 은하보다 더 이전의, 더 깊은 곳에 있는 은하들의 조상을 살펴볼 수 있게 할 것이다.”

제임스 웹 망원경은 적색편이 값 15~30 사이를 볼 수 있을 것이다. 이것은 빅뱅 후 불과 1억년에서 1억5천만 년 지난 시기를 가리킨다. Science Daily(2016. 3. 3) 지는 오늘날의 현대 우주론에 GN-z11 은하를 적합시킬 필요가 있다고 설명하고 있었다 :

”이전의 기록은 원시 은하들로부터의 별빛이 가열되기 시작하고, 차가운 수소 가스의 안개가 거두어지던 시기 중간에서 보여졌었다.” 연구의 공동 저자인, 네덜란드 레이던 대학(University of Leiden)의  리차드 보우웬(Rychard Bouwens)은 설명했다. ”이 변화되던 기간은 재이온화 시기(reionisation era)로 알려져 있다. GN-z11은 1억5천만 년 더 초기에서 관측되었는데, 이것은 우주 진화에 있어서 이러한 변화의 매우 초기 시기 근처이다.”

별들을 가진 성숙한 은하가 우주 태초의 시점과 그렇게 가까운 시기에 존재한다는 것은 빅뱅 이론가들이 예측했던 것이 아니다. Space.com(2016. 3. 3)은 말했다 :

그러나 그 발견은 또한 많은 새로운 의문점들을 불러일으킨다. 빅뱅 이론에서 예측하지 않던 시기에, 그러한 밝고 커다란 은하가 존재하고 있다는 것이다. ”가장 초기의 별들이 형성되기 시작하고 단지 2억에서 3억년 만에, 그렇게 거대한 은하가 존재한다는 것은 놀라운 일이다. 10억 개의 태양 질량을 갖는 은하가 거대한 속도로 별들을 만들어내어, 그렇게 짧은 시간 내에 형성됐다는 것은 정말로 빠른 성장이다.” 캘리포니아 대학의 가스 일링워스(Garth Illingworth)는 설명했다.

레이던 대학의 연구팀의 일원인 마렝 프랑크(Marijn Franx)는 강조했다. ”Gn-z11의 발견은 우리에게 커다란 놀라움이다. 그렇게 밝은 은하는 초기 우주에서는 존재할 수 없다는 것은 초기 연구들이 가리켜왔던 것이다.” 그의 동료인 이보(Ivo Labbe)는 덧붙였다. ”GN-z11의 발견은 초기 우주에 대한 우리의 지식이 너무도 부족하다는 것을 보여주었다. GN-z11이 어떻게 만들어졌는지는, 지금도 하나의 미스터리로 남아있다. 아마도 우리는 블랙홀 주변에서 형성되고 있는 제 1세대의 별들을 보고있는 지도 모른다.”

이러한 경향이 계속된다면, 제임스 웨브 우주망원경(James Webb Space Telescope)이 발사되는 2018년 이후에는, 현대의 빅뱅 우주론이 파탄 나는 시점에서도, 은하들이 형성되어 있는 것을 볼 수 있을지도 모른다.

PhysOrg 지는 말했다. 빅뱅 이론에 의하면, ”초기 우주는 거의 전부 수소 원자로만 이루어져 있었고, 빅뱅 후 아마도 약 5억 년이 지난 시기에 최초의 별들이 형성되었다”고 주장되어 왔다. 그러나 여기에서 어떤 것이 매우 잘못되었다. 최초의 별보다도 1억 년이나 더 초기의 시기에 커다란 은하가 존재하고 있음을 보았던 것이다. 아마도 Physorg 지가 발표한 새로운 물리학 이론에 의하면, 교과서는 다시 써져야 할 것이다. 독자들은 캘리포니아 공대의 천문학자들이 최초의 은하를 발견하고 절망하며 흥미로워 하는 이유를 알아야 한다. ”잠시 동안 우리는 어떤 중요한 부분을 놓치고 있었다고 확신했다.” 그는 PhysOrg 지에서 말했다. 그러나 그와 그의 동료들은 관측이 그들의 이론과 맞지 않았을 때, 충격을 받았다. 그러한 은하는 발생되어 있어서는 안 되는 것이었다.

Science Daily 지의 우주론자들처럼, 다른 우주론자들도 오늘날의 선도적 이론인 빅뱅설을 옹호하기 위한 그럴듯한 변명들을 계속할 것이다. 어쨌든 우리의 우주는 태초에 커다란 폭발을 일으킨 직후에도, 은하가 존재하고 있었다는 것이다.

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다시 정리해보자. 빅뱅 이론가들은 이 초기 은하나 BOSS Great Wall을 전혀 예측하지 못했었다. 그들은 놀라워하고 있었다. 그것은 커다란 놀라움이다. GN-z11 은하는 존재해서는 안 된다. 그러나 그것은 존재하고 있었다. 빅뱅 이론가들은 초기 우주에 관한 그들의 지식이 아직도 매우 부족하다는 것을 인정하고 있었다. 수십 년 동안 연구를 해왔지만. 그러한 천체는 그들에게 하나의 미스터리인 것이다. 빅뱅 이론은 그것을 설명할 수 없다. 그러면서도 그들은 여전히 그들의 직장을 유지하고 있다. ”아니면 말고” 식으로 말하는 정치가들처럼 말이다.


*관련기사 : 허블우주망원경, 빅뱅 4억년 후 생성된 은하 관측 (2016. 3. 4. 연합뉴스)
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/03/04/0200000000AKR20160304070000063.HTML

허블우주망원경, 134억 광년 떨어진 가장 먼 은하 관측 성공 (2016. 3. 4. 동아일보)
http://news.donga.com/3/08/20160304/76819474/1

초기은하 발견, 나이 134억년… 빅뱅 후 4억년 뒤에 탄생 (2016. 3. 5. 머니위크)
http://www.moneyweek.co.kr/news/mwView.php?no=2016030513308036818

허블우주망원경, 빅뱅 4억 년 후 생성된 은하 관측 (2016. 3. 4. SBS)
http://news.sbs.co.kr/news/endPage.do?news_id=N1003449248

 

출처 : CEH, 2016. 3. 9.
URL : http://crev.info/2016/03/record-cosmic-structures/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 초기의 거대 은하는 빅뱅 이론의 점검을 요구한다. : 빅뱅 후 단지 10억 년 정도에 574개의 거대 은하들 발견 (Early Massive Galaxies Will Require Theory Overhaul (Again)
2. 가장 먼 은하의 비밀 : 131억 년 전의 성숙한 은하? (Secrets from the Most Distant Galaxy)
3. 성숙하게 보이는 초기의 어린 은하 : 진화에 실패한 은하? 우주탄생 과정의 재현? (Young Galaxy Mature for Its Age)
4. 허블망원경은 초기 거대 은하들을 발견했다. : 120억 광년 이상 떨어진 은하들의 발견 (Hubble Finds Early Large Galaxies)
5. 우주는 진화적 모습을 보여주지 않는다. : 115억 년 전의 성숙한 은하? (Cosmos Does Not Look Evolutionary)
6. 초기 거대 은하들은 우주론자들을 기절시키고 있다. (Early Large Galaxies Stun Cosmologists)
7. 우주에서 지름 50억 광년의 은하들 고리가 발견되었다? : 빅뱅 이론에서 그러한 거대한 구조는 존재해서는 안 된다. (Giant Galaxy Ring Shouldn't Exist)
8. 새로 발견된 직경 100억 광년의 초거대 우주 구조는 현대 우주론의 근본 교리를 부정하고 있다. (New Record Structure Defies Fundamental Tenet of Modern Cosmology)
9. 거대 퀘이사 그룹은 우주론적 원리를 거부한다. : 40억 광년의 지름을 가진 우주 구조의 존재? (Massive Quasar Cluster Refutes Core Cosmology Principle)
10. 우주에서 거대한 빈 공간(슈퍼보이드)이 발견되었다. : 등방성의 우주라는 빅뱅 이론의 기초 가정이 흔들리고 있다. (A Cosmic 'Supervoid' vs. the Big Bang)
11. 우주에 퀘이사들은 서로 정렬되어 있었다! (Quasar Alignment Is “Spooky”)
12. 우주에 거대한 구멍? 슈퍼 보이드는 빅뱅 이론의 기초 가정을 뒤흔들고 있다. (Is the Universe Hole-y?)
13. 빅뱅 우주론을 붕괴시키고 있는 새로운 발견들 : 우주 역사의 초기부터 존재하는 초거대 블랙홀과 중원소 먼지들 (Big Bang Cosmology Challenged by Dust and a Massive Black Hole)
14. 우주 거리 측정의 기본 잣대가 흔들리고 있다 : 1a형 초신성의 광도는 일정하지 않았다. (Cosmic Ruler Flawed)
15. 바이-바이 빅뱅? : 진화론적 천문학에서 풀리지 않는 수수께끼, 적색편이 (Bye-Bye, Big Bang?)
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17. 빅뱅 이론의 허구성과 젊은 우주의 증거들 (youtube 동영상)
18. 과학적 혁명은 아직도 가능하다. : 빛의 속도, 중력 상수 등은 변할 수도 있다? (Major Scientific Revolutions Are Still Possible)
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20. 평행우주의 증거가 발견됐는가? (Have scientists found evidence of a parallel universe?)
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26. 빅뱅 이론은 자가-파괴 되고 있다. (Big Bang Continues to Self-Destruct)
27. ‘영원한 빅뱅 우주’를 주장하는 새로운 빅뱅이론 (An eternal big bang universe)
28. 우주론의 계속되는 위기 (Cosmology in Perpetual Crisis)
29. 빅뱅의 빛에 그림자가 없다. (‘Light from the big bang’ casts no shadows)
30. 암흑물질은 플로지스톤의 길을 가고 있는가? (Is Dark Matter Going the Way of Phlogiston?)
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