NGC 1055의 초상화(Portrait of NGC 1055)

우주론적 과거 모델링

 - R. Jay GaBany

 

140억 년 전에 우주는 특이점으로 알려진 무한히 작고 무한히 밀집된 지점에서 모든 방향으로 확장되기 시작했다. 이 이벤트는 빅뱅으로 알려져 있다. 

 급속한 인플레이션이 시작된 후 처음 몇 초 안에 그리고 다음 십만 년 동안 지속될 때, 나중에 물질을 구성할 기본 입자가 존재하게 되었지만 우리가 알고 있는 물질은 아직 존재하지 않았다. 이 기간 동안 우주는 불투명하고 매우 뜨거운 플라즈마와 강력한 방사선으로 가득 차 있었다.
 그러나 우주의 팽창이 계속됨에 따라 온도와 밀도가 점차 감소했다. 플라즈마와 방사선은 결국 우주에서 가장 단순하고 가벼우며 가장 풍부한 원소인 수소와 헬륨으로 대체되었다. 
 시간의 시작에 대한 이 설명은 우주의 Lambda Cold Dark Matter 우주 모델 또는 단순히 Lambda CDM으로 알려진 빅뱅 우주론의 표준 모델에서 파생되었다. 우주 모델은 시간이 지남에 따라 현재의 행동과 진화를 설명하려고 시도하는 우주의 수학적 설명이다. 우주론적 모델은 직접적인 관찰을 기반으로 한다. 그들은 후속 조사에 의해 검증될 수 있는 예측을 할 수 있으며, 그 이론은 관찰된 대규모 행동과 가장 잘 일치하는 이론을 생성하기 때문에 일반 상대성 이론에 의존한다....

 

놀랍게도 우리가 하늘을 더 멀리 들여다볼수록 우리는 과거를 더 멀리 바라본다. 이를 통해 우리는 은하가 훨씬 어렸을 때 은하에 대한 일반적인 조사를 수행할 수 있으므로 은하가 더 가까워서 훨씬 더 오래된 은하로 어떻게 진화했는지 더 잘 이해할 수 있다. 물론, 우리는 발달 단계에 따라 같은 은하를 볼 수 없다. 그러나 우리는 우리가 관찰한 것에 따라 은하들을 범주로 분류함으로써 좋은 생각을 가질 수 있다.
 최초의 은하는 우주가 시작된 직후 가스 구름에서 형성된 것으로 믿어지기 때문에 표준 빅뱅 모델은 초기 별 시스템에 푸른 색조를 줄 젊고 뜨거운 별들로 가득 찬 가장 초기 은하를 찾을 것으로 예상한다. 이 모델은 또한 최초의 은하가 현재의 은하보다 더 많고 훨씬 작았으며 , 작은 은하들이 합쳐지고 시간이 지남에 따라 더 큰 섬 우주를 형성함에 따라 별 계가 현재의 크기로 계층적으로 성장했다고 예측한다.
 흥미롭게도 이러한 예측 중 많은 부분이 검증되었다. 예를 들어 허블 우주 망원경이 처음으로 시간의 시작을 깊숙이 들여다보던 1995년 초에 젊은 우주가 우리 은하수보다 30~50배 더 작은 희미한 푸른 은하로 가득 차 있다는 것을 발견했다....

 

 

 

NGC 1055의 초상화(Portrait of NGC 1055)

(2020. 12. 24)

 

크고 아름다운 나선 은하 NGC 1055는 물속에서 위협적인 고래자리(Cetus) 방향으로 불과 6천만 광년 떨어진 작은 은하군의 주요 구성원이다. 가장자리가 보이는 이 섬 우주(island universe)는 100,000광년 넘게 걸쳐있고, 이는 우리 은하수보다 조금 더 크다. NGC 1055의 이 우주 초상화를 장식하는 전경에 보이는 다채롭고 뾰족한 별은 은하수 안에 있다. 그러나 눈에 띄는 분홍빛이 도는 별 형성 영역은 먼 은하의 얇은 원반을 따라 구불구불한 먼지 길을 따라 흩어져 있다. 한층 더 멀리 있는 배경 은하들이 조금씩 보이는 이 깊은 이미지는 NGC 1055의 중앙 팽대부(bulge)와 원반 위와 아래로 퍼지는 상자 모양의 헤일로(halo)도 보인다. 헤일로(halo) 자체는 희미하고 좁은 구조로 연결되어 있어, 약 100억 년 전에 큰 나선 은하로 인해 파괴된 위성 은하의 혼합물이나 떨어져 나간 파편을 나타내고 있을지도 모른다.

 

< 사진, 글 출처 : Astronomy Picture of the Day Archive-APOD-NASA >

Image Credit & Copyright: Martin Pugh