스페이스 클럽 유클리드, 숨막히는 아인슈타인 반지 공개

[발사통제동]

유럽우주국(European Space Agency)의 암흑 우주 탐험가인 유클리드(Euclid)는 바로 우리 우주의 이웃에서 놀라운 발견을 했습니다.

형형색색의 별과 은하의 바다가 무대 중앙의 흐릿한 후광 주위로 광활한 암흑 속에서 헤엄치는 것처럼 보입니다. 이미지 중앙에서 따뜻한 노란색 음영의 흐릿한 빛의 전구는 주변에 밀접하게 그려진 것처럼 보이는 얇은 조명 원 안에 자리 잡은 작은 밝은 점 주위로 뻗어 있습니다. 중앙 헤일로의 가장자리를 따라 바깥쪽으로 가면 밝기가 어두워지고 주변 환경과 부드럽게 조화를 이룹니다. 여기에는 따뜻한 보라색에서 황금빛 노란색에 이르는 음영의 확장된 디스크와 날카로운 회절 스파이크가 있는 날카로운 빛의 점이 이미지 전체에 고르게 퍼져 있습니다. 이미지: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, J.-C.의 이미지 처리 Cuillandre, G. Anselmi, T. 리

유클리드는 2023년 7월 1일 암흑 우주를 탐사하기 위한 6년간의 임무를 시작했습니다. 우주선이 조사를 시작하기 전에 지구의 과학자와 엔지니어는 모든 시스템이 올바르게 작동하는지 확인해야 했습니다. 2023년 9월의 초기 테스트 단계에서 유클리드는 일련의 이미지를 지구로 전송했습니다. 이 이미지들은 의도적으로 초점을 흐리게 했지만, 유클리드 아카이브 과학자 브루노 알티에리(Bruno Altieri)는 그 중 하나에서 흥미로운 것, 즉 희귀한 현상의 힌트를 발견했습니다. 더 자세히 조사해 보기로 결심한 그는 좀 더 자세히 살펴보았습니다.

"저는 유클리드가 받는 데이터를 조사합니다." 브루노의 설명입니다. "그 첫 번째 관찰에서도, 나는 그것을 볼 수 있었다. 그러나 유클리드가 그 지역을 계속 관찰하면서 우리는 완벽한 아인슈타인 고리를 확인했다. 중력 렌즈에 평생 관심을 가져온 사람에게는 놀라운 발견이었습니다."

아인슈타인 고리는 희귀하고 놀라운 현상으로, 가까운 은하계에서 눈에 잘 띄지 않게 숨어 있었다. NGC 6505라는 이름의 이 은하는 지구에서 약 5억 9천만 광년 떨어져 있는데, 이는 우주적으로 볼 때 비교적 짧은 거리이다. 하지만 그 중심을 둘러싸고 있는 광원이 감지된 것은 이번이 처음이었는데, 이는 유클리드의 첨단 고해상도 장비 덕분이었다.

고리 자체는 44억 2천만 광년 떨어진 훨씬 더 먼 은하에서 온 빛으로 구성되어 있습니다. 이 먼 은하에서 온 빛이 우리를 향해 다가오면서, NGC 6505의 중력장이 그것을 휘게 하고 확대시켜 장엄한 아인슈타인 고리를 만들었다. 이 먼 은하는 이전에 관측된 적이 없었고, 이름도 알려지지 않은 채로 남아 있다.

"아인슈타인 고리는 강력한 중력 렌즈의 대표적인 예이다"라고 고리를 분석한 최초의 과학 논문의 주저자인 독일 막스 플랑크 천체물리학 연구소의 코너 오리어단(Conor O'Riordan)은 설명한다. "강력한 렌즈는 희귀하면서도 과학적으로 가치가 있습니다. 이 사진은 지구와의 근접성과 거의 완벽한 정렬로 인해 시각적으로 매우 놀랍기 때문에 특히 특별합니다."

알버트 아인슈타인(Albert Einstein)의 일반 상대성 이론은 거대한 물체가 빛을 굴절시켜 효과적으로 우주 렌즈 역할을 한다고 예측합니다. 물체가 무거울수록 렌즈 효과가 더 강해집니다. 이를 통해 천문학자들은 그렇지 않았다면 숨겨져 있었을 먼 은하를 관측할 수 있습니다. 정렬이 딱 맞을 때, 먼 은하의 빛은 전경 천체 주위에 눈에 띄는 고리를 형성하여 아인슈타인 고리를 만듭니다. 이 고리는 우주의 팽창, 보이지 않는 암흑 물질의 영향, 암흑 에너지의 영향을 연구하는 데 중요한 도구 역할을 합니다.

완벽한 원형 모양의 얇은 고리와 그 중앙의 뚫을 정도로 밝은 흰색 원반이 이 이미지의 주인공입니다. 그들은 흐릿한 짙은 회색의 균일한 색상의 배경에 대해 두드러집니다. 링은 마치 희미한 브러시 스트로크처럼 보이며, 4개의 균일한 간격의 지점에서 브러시에 더 많은 압력이 가해졌습니다. 이것들은 링에서 4개의 더 밝고 두꺼운 점으로 두드러집니다. 링 안의 흰색 디스크는 어두운 배경과의 극명한 대조를 통해 이미지에 구멍이 뚫린 듯한 인상을 줍니다. 이미지: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, J.-C.의 이미지 처리 Cuillandre, G. Anselmi, T. 리

"이 고리가 1884년에 처음 발견된 잘 알려진 은하에서 발견되었다는 것은 매우 흥미로운 일"이라고 ESA 유클리드 프로젝트 과학자인 발레리아 페토리노는 지적한다. "천문학자들은 오랫동안 이 은하를 연구해 왔지만, 이 고리는 이전에 관측된 적이 없었다. 이는 익숙한 우주 영역에서도 새로운 현상을 발견할 수 있는 유클리드의 힘을 강조합니다. 이 발견은 임무의 미래에 매우 유망하며 유클리드의 인상적인 능력을 보여줍니다."

유클리드는 우주 역사에 걸친 우주의 진화를 도표화함으로써 중력, 암흑 물질 및 암흑 에너지에 대한 우리의 이해를 향상시킬 것입니다. 이 망원경은 하늘의 3분의 1 이상을 매핑하여 최대 100억 광년 떨어진 수십억 개의 은하를 포착하는 것을 목표로 합니다. 과학자들은 약 100,000개의 강력한 중력 렌즈를 발견할 것으로 예상하고 있습니다. 임무 초기에 그토록 화려하고 가까운 아인슈타인 반지를 발견하는 것은 놀라운 일입니다. 지금까지 1,000개 미만의 강력한 렌즈가 확인되었으며, 이러한 고해상도로 이미징된 렌즈는 훨씬 더 적었습니다.

"유클리드는 이 분야에 혁명을 일으킬 준비가 되어 있다"고 코너는 말한다. "전례 없는 양의 데이터를 제공하게 됨에 따라 우리는 새로운 발견의 시대로 접어들고 있습니다."

이 아인슈타인 고리는 흥미로운 발견이지만, 유클리드의 주요 임무는 배경 은하가 약간 늘어나거나 변위된 것처럼 보이는 약한 중력 렌즈의 더 미묘한 효과를 감지하는 데 중점을 둡니다. 이를 위해 과학자들은 수십억 개의 은하를 분석할 것입니다. 유클리드는 2024년 2월 14일 공식적으로 포괄적인 천체 조사를 시작하여 현재까지 가장 광범위한 우주 3D 지도를 꾸준히 구축했습니다. 임무 초기에 이루어진 이러한 놀라운 발견은 유클리드가 더 많은 우주의 비밀을 밝혀낼 수 있는 궤도에 올랐다는 신호입니다.

스페이스 클럽(Space Club)