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별의 형성을 관측하고픈 희망
: 항성의 형성은 설명되지 않고, 그냥 가정되고 있다.
(Wishing Upon Star Formation)
CEH

    많은 천문학 글들은 별의 형성(star formation)을 보여주거나 설명하지 않고, 그냥 가정하는 습관이 있다.

영화에서는 한 별이 지적설계로 탄생한다. 그러나 진공에 가까운 우주에서, 그것은 쉬운 일이 아니다. 물리법칙들은 협조하지 않는다. 세속적 우주론자들이 희망하는 것처럼, 중력은 가스와 먼지들의 응축을 시작할 수도 있지만, 열과 압력의 법칙들은 이와는 반대로 가스들을 뒤로 밀어낸다. 압력의 장벽을 극복하기 위해서, 뭔가 가스를 추가로 밀어주는 것이 필요하다. 그래서 그들은 초신성 폭발(supernova explosion)이 그 역할을 했을 수도 있다고 주장한다. 그러나 그러한 호소는 사람들을 희롱하는 것과 같다. 사람들은 물어볼 것이다. ”그것이 당신의 대답이라면, 초신성이 있기 전에 첫 번째 별은 어디서 왔는가?”  ”별을 만들기 위해서, 별을 요구할 수는 없는 것이 아닌가?”

여기에는 별 형성에 관한 이전의 CEH 기사들이 있다. 그것들을 리뷰해 보자.

2005년, 천문학에서 별의 형성은 ”매우 커다란 문제”로 묘사되고 있었다.(11/18/2005).

2007년, 별의 형성에 관한 ”우아한” 이론은 ”틀린” 것으로 판명되었다.(6/30/2007)

2011년, ”천문학자들이 아직도 별의 형성에 관해서, 그리고 무엇이 그것을 시발했는지에 관해서, 이해하지 못하는 많은 것들이 ​​있음”을 우리는 알고 있다. (2/22/2011).

2014년, 별의 형성 이론은 분노의 질주 스캔들이 되고 있다. (9/30/2014)

2015년, 별의 형성에 대해 거짓말을 하는 천문학자들이 체포되었다. (6/20/2015).

많은 천문학자들과 과학부 기자들은 별(항성)들이 어떤 식으로든 형성됐다고 단순히 가정하고서, 이러한 이슈를 이야기한다. 결국 많은 별들이 있다. 분명히 별들은 형성됐다. 그렇지 않은가? 그러나 별이 어떻게 형성됐는지를 설명하지 않고, ”별의 형성”에 대해 이야기하는 것은 정당한 것일까? 어떻게 별이 자연적 과정(natural processes)으로 형성될 수 있었는지를 설명하지 않으면서, 천문학자들이 별의 형성을 말하고 있는 최근의 사례들이 있다.


한 사례

Phys.org(2016. 11. 21) 지의 기사인 ”초기 우주에서 별들의 형성”은 ​​별들의 형성에 대해 이야기하고 있었다. 그 기사에서 형성이라는 것을 살펴보자.

첫 번째 별은 빅뱅 후, 약 1억 년 쯤에 나타났으며, 그 이후로 별과 별의 형성 과정은 우주를 밝혔다.

우주가 약 30억 년이 되었을 때, 별들의 형성은 현재 보다 약 10배나 빠른 속도로 최고조로 활발했다. 왜 그런 일이 일어났는지, 그 당시의 물리적 과정이 오늘날과 어떻게 달랐는지, 더 활동적인 이유가 무엇이었는지는, 천문학에서 가장 절박한 질문들 중 하나이다.

별은 가스로 만들어지기 때문에, 은하계의 가스 함유량은 별의 형성 잠재력에 대한 척도이며, (적어도 지역적 우주에서) 가스 형태의 물질 비율, 가스 비율은 별의 형성 능력에 대한 척도이다.

은하계의 가스는 새로운 별들이 형성됨에 따라 고갈되었고, 그 중 일부는 초신성 또는 폭풍에 의해서 은하계 밖으로 날아갔다. 또한 가스는 은하 간 매질의 침입에 의해서 첨가될 수 있었다.

당신은 하나의 패턴을 볼 수 있을 것이다. 별의 형성은 사실인 것처럼 말해지지만, 그 과정에 대한 설명은 없다. 단 하나의 별도 그 기원을 설명할 수 없으면서, ”별의 형성 활동”, 또는 ”별의 형성 잠재력” 등에 대해서 말하는 것은 좋아 보이지 않는다.


다른 사례

어쩌면 그것은 나쁜 사례이다. 일반적인 과학사이트 대신에, 세계의 선도적 과학 저널인 Nature 지의 글을 살펴보자. 여기에 ”별의 형성 : 별들이 풍부했던 초기 은하단”이라는 제목의 짧은 글이다. 별들이 어떻게 형성되는지에 대한 설명을 주의 깊게 살펴보라.

은하가 한 성단(중력에 의해 결합된 한 그룹의 은하들)의 일부가 될 때, 붐비는 주변 환경은 종종 별의 형성을 멈추게 하는, 환경적 소광(environmental quenching)이라 불리는 효과의 원인이 된다. 하와이의 켁 천문대(Keck Observatory)와 칠레의 초거대 망원경(Very Large Telescope)을 사용하여, 산티아고의 안드레스 벨로 대학(Andres Bello University)의 줄리 난타이스(Julie Nantais)가 이끄는 연구팀은, 거의 100억 년 전의 4개의 은하단(galaxy clusters)을 관측했다. 그들은 최근 성단의 경우 주변 은하들이 가지고 있는 것보다 약 50% 정도가 형성을 멈춘 것에 비해, 이들 초기 성단에서는 은하들의 30% 정도가 별들의 형성을 멈췄다는 것을 발견했다.

우주의 역사에 대한 소광의 변화가 어떻게 일어나는지를 아는 것은 과학자들에게 성단 환경이 왜 그 현상을 일으키는지를 판단하는 데에 도움이 될 수도 있다.

그것은 도움이 안 된다. 그것은 별들의 형성을 막는 것에 관한 것이다. 어떻게 별들이 시작됐는지, 그것이 어떻게 일어났는지에 대한 설명은 없다. 다시 말하지만, 저자는 별의 형성은 어떻게든 일어났다고 가정하고 있었다. Science Daily(2016. 8. 24) 지의 장황한 보도 내용도 동일했다. ”멀리 떨어진 곳의 은하는 별의 형성이 약 30% 정도로 소광되고 있었는데, 이것은 근처의 최근 성단에서 발견되는 50%에 비하여 훨씬 낮은 비율이었다.”


또 다른 사례

또 다른 사례를 보자. Science Daily(2016. 11. 25) 지는 ”새로운 항성의 발견은 은하 형성에 새로운 빛을 비춰 주고 있다”라는 제목의 또 다른 글을 보도하고 있었다. 허블우주망원경 과학연구소(Hubble Space Telescope Science Institute)에서 나온 설명을 고려해 볼 때, 그것은 좋은 기사처럼 들린다. 주로 은하 형성에 관한 것이지만, 별의 형성도 포함되어 있다. 왜냐하면 별이 없으면, 은하도 있을 수 없기 때문이다. 우리는 ”형성하다(form)”란 단어를 검색해 보았다.

LJMU의 천체물리학연구소의 천문학자는 은하 형성의 초기 단계에 새로운 통찰력을 제공하는, 우리 은하 중심에서 새로운 별들의 계열을 발견했다.

그 발견은 우리 은하 역사의 최초에 형성되었던, 백만 개의 별들이 모여 있는, 구상성단(globular clusters)의 기원에 대한 새로운 시각을 제시하고 있다.

이것은 오늘날 은하 안쪽 지역에 위치하는, 오래된 별들의 상당 부분이 초기에는 (후에 파괴됐던) 구상성단 내에서 형성되었을 수 있음을 의미한다.

프로젝트의 선임연구원인 리카르도(Ricardo Schiavon)는 ”이것은 우리 은하수의 안쪽 지역에 있는 별들의 본질이 무엇인지, 어떻게 구상성단이 형성되었는지, 초기 은하수의 형성과 다른 은하로의 확장에서 그들이 어떤 역할을 했는지와 같은, 궁금한 질문들을 해결하는데 도움이 될 수 있는 매우 흥미로운 발견이다.”

이 기사는 별이 어떻게 형성됐는지에 대해 별로 도움이 되지 못하는 것으로 보인다. 그것은 형성 과정이 아니라, 구상성단의 파괴에 대해 주로 이야기하고 있었다.


또 다른 다른 사례.

Science Daily(2016. 11. 21) 지는 또 하나의 기사를 게재하고 있었다. ”초기 우주에서 발견된 많은 수의 왜소은하들(dwarf galaxies) : 천문학자는 중력렌즈 현상을 사용하여, 초기 우주에서 많은 수의 왜소은하들을 발견했다.” 우리는 별의 형성에 대한 과학적 설명이 있는지를 다시 한 번 살펴보았다. 그러나 없었다. 우리는 점점 열이 나고 있었다! 그 기사는 과학이 수십억 년 전 우주에서 별들의 형성 기간에 관한 중요한 세부사항을 밝힐 수 있을 것이라고 약속하고 있었다. ”우주에서 별들이 형성되는 가장 생산적 시기”에 대해 논의하고 있었다. 초기 우주의 수정 구슬을 들여다보니, 희미하고 왜소한 은하가 보였다. 그들은 말한다 :

그들의 희미함에도 불구하고, 이들 왜소은하들은 이 시기 동안 자외선의 절반 이상을 생성해냈다. 자외선은 젊은 뜨거운 별에 의해 생성되기 때문에, 왜소은하들은 이 우주 시기에 새롭게 형성된 별들의 상당 부분을 차지하고 있었다.

이것이 전부인가? 별들이 자외선을 생성한다고 말하고 있지만, 그 별들은 어디에서 왔는가? 새로 형성된 별은 어떻게 만들어졌는가? 그것은 어떻게 가능했는가? 무엇이 그들을 형성했는가? 그것에 대한 설명은 없다!

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당신이 제과점에 있는 케이크들이 만들어지는 과정을 본 적이 없다면, 케이크의 형성 과정에 대한 몇몇 가정들을 할 수 있을 것이다. 그리고 ”케이크의 형성”에 관한 글을 쓸 수도 있을 것이다. 그런데 케이크가 알려지지 않은 자연적 과정에 의해서, 우연히 생겨난 것이라고 주장한다면 어떻겠는가? 그러한 주장을 하는 사람이, 특별히 과학자라면 어떻겠는가?

별들은 분명히 존재한다. 따라서 별의 어떤 형성 과정이 존재한다. 그것이 자연적 과정이든, 설계된 과정이든 말이다. 천문학자들은 자연적 과정에 의한 별의 형성에 대해 어떤 주장을 할 수 있다. 그러나 그것을 가정하는 것이 아니라, 증명할 필요가 있는 것이다.

 

출처 : CEH, 2016. 11. 30.
URL : http://crev.info/2016/11/wishing-upon-star-formation/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 거대 블랙홀은 은하 형성 이론을 붕괴시키고 있다. (Massive Black Hole Disrupts Galaxy Formation Theories)
2. 태양계 형성 이론이 도전받고 있다. (Solar System Theories Challenged)
3. 완전히 다른 개념의 태양계 형성 이론 (A “Completely Different Slant” on Solar System Formation)
4. 우주 별들의 형성 : 우아한 이론들이 틀렸을 때 (Cosmic Star Formation : When Elegant Theories Wrong)
5. 행성들의 자연적 형성은 지극히 어렵다. (The naturalistic formation of planets exceedingly difficult)
6. 허블 망원경은 구상성단에서 별-형성 가정을 폭발시켜 버렸다. (Hubble Explodes Star-Formation Assumption in Globular Clusters)
7. 성운설을 거부하는 한 새로운 관측 : 항성의 회전방향과 반대로 공전하는 외계행성의 발견. (Planet's Reverse Orbit a New Twist in Old Evolutionary Story)
8. 빅뱅이론의 딜레마 : 초기 우주에 갑자기 등장하는 은하들 (Let There Be Light Puzzles for Cosmologists)
9. 우주 먼지에서 새로운 행성이 형성되고 있는가? (A New Planet from Cosmic Dust?)
10. 행성들은 초신성 폭발의 충격파로 형성됐는가? : 여러 가정들에 기초한 모델링이 사실처럼 말해지고 있다. (Protoplanetary Disc Model Falls Flat)
11. 달의 형성에 관한 충돌가설이 기각됐다. (Lunar formation—collision theory fails)
12. 혜성 형성 이론들의 위기 : 고온에서 형성되는 광물들이 혜성 먼지입자에서 발견되다 (Crisis in Comet Formation Theories)
13. 우주 초기의 제1세대 항성들이 발견됐다는 일부 천문학자들의 주장은 터무니없는 것이다. (Astronomers Lie about Star Formation)
14. <리뷰> 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)
15. 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)
16. 가장 먼 은하의 비밀 : 131억 년 전의 성숙한 은하? (Secrets from the Most Distant Galaxy)
17. 출생 시부터 성숙한 은하 : 우주는 진화론을 거부한다. (Mature at Birth : Universe Discredits Evolution)
18. 새로 발견된 직경 100억 광년의 초거대 우주 구조는 현대 우주론의 근본 교리를 부정하고 있다. (New Record Structure Defies Fundamental Tenet of Modern Cosmology)
19. 우주에서 지름 50억 광년의 은하들 고리가 발견되었다? : 빅뱅 이론에서 그러한 거대한 구조는 존재해서는 안 된다. (Giant Galaxy Ring Shouldn't Exist)
20. 거대 퀘이사 그룹은 우주론적 원리를 거부한다. : 40억 광년의 지름을 가진 우주 구조의 존재? (Massive Quasar Cluster Refutes Core Cosmology Principle)
21. 우주에서 거대한 빈 공간(슈퍼보이드)이 발견되었다. : 등방성의 우주라는 빅뱅 이론의 기초 가정이 흔들리고 있다. (A Cosmic 'Supervoid' vs. the Big Bang)
22. 우주에 퀘이사들은 서로 정렬되어 있었다! (Quasar Alignment Is “Spooky”)
23. 우주에 거대한 구멍? 슈퍼 보이드는 빅뱅 이론의 기초 가정을 뒤흔들고 있다. (Is the Universe Hole-y?)
24. 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)
25. <리뷰> 바이-바이 빅뱅? : 진화론적 천문학에서 풀리지 않는 수수께끼, 적색편이 (Bye-Bye, Big Bang?)
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