흥미진진 과학스토리 (113) 제임스웹 우주 망원경 이야기(2) – 가장 오래된 은하 Abell 2744

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흥미진진 과학스토리 (113) 

  제임스웹 우주 망원경 이야기(2) – 가장 오래된 은하 Abell 2744

 

정말로 먼, 아주 먼 우주를 볼 수 있는 것은 <중력렌즈> 효과 때문이다. 아인슈타인이 제안한 것으로 앞으로 계속 이야기를 해야만 하니까 간단히 소개한다. <중력렌즈>는 아인슈타인의 일반상대성이론에 근거를 두고 있다. 적색편이(Redshift)란 도플러효과라는 말로 쉽게 이해를 할 수 있는데, 빛이나 소리의 파장은 나로부터 가까워지면 파장이 좁혀지고 멀어지면 늘어난다. 달려오는 구급차의 사이렌 소리는 요란하지만 멀어지는 소리는 늘어지듯 느긋해지는 현상이다. 빛은 멀어질수록 붉은색의 파장으로 변하는데 이것을 적색편이(Redshift)라고 부르며, 적색편이 값인 Z는 아인슈타인의 일반상대성이론으로 계산된다고 하니 정말 대단한 사람이다. 에란델의 적색편이(Z) 값은 6.2이고, 나이로 환산하면 129억 년이라고 한다. 백뱅 이후 9억 년이 지난 초기의 별이다. 제임스웹 우주망원경(이하 웹우주망원경_은 허블우주망원경보다 100배나 월등하다는데, 과연 무엇을 보았을까?

 

 

출처 webbtelescope.org 2022년 11월 17일 오전 10시(EST), Abell 2744,

 

22년 11월 17일 웹우주망원경의 한 연구팀이 판도라 성단의 은하단 사진에서 가장 오래된 은하를 발견했다고 발표를 했다. 40억 광년 떨어진 판도라 성단을 렌즈 삼아서 뒤에 가려져 있던 95억 광년 뒤의 은하를 찍은 것이다. 사진에는 두 개의 Z값이 보이는데 하나가 10.5이고 나머지는 12.5이다. 가장 오래되었다는 에란델의 Z값이 6.2로 129억 년이라는 판정을 받았다. 비록(?) 별이 아닌 은하지만 10.5의 Z값은 빅뱅 이후 4억 5천 년, 12.5는 3억 5천 년이라고 한다. 웹우주망원경을 소개하면서 예언했듯이 “무엇을 상상하든 그 이상”을 보여줄 것으로 기대했고, 그 예언은 적중하고 있다.

 

오래된 은하를 발견한 것도 위대하지만 추가해야 할 관전 포인트가 하나 더 있다. 빅뱅우주론에 따르면 135억 년 경에는 별이 태어나야 한다. 은하는 또 3억 년이 경과 한 132억 년 무렵에 탄생할 것으로 예측한다. 에란델은 그런 의미에서 빅뱅 이후 9억 년이 지난 시점에 탄생한 별이므로 빅뱅우주론을 지지한다. 그러나 Abell 2744의 은하는 별이 탄생해야 할 시간에 은하가 탄생한 것이다. 우리 우주는 초등학교를 졸업하고 나서 유치원을 다녔다는 것일까?

섣부른 결론은 금물이다. 이제 첫발을 내디뎠기 때문에 관전 포인트로 삼자는 이야기다. 웹망원경은 또 어떤 괴담을 만들어 낼지, 어느 방향에서 폭탄이 튀게 될지 자못 궁금하다.

 

페이스북 그룹 <과학책을 읽은 보통사람들>, 보통회원 허 심

#154호 

 

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