1.3B 광년 크기의 은하 고리가 천문학자들을 당황하게 하다

우주에서 발견된 거대한 구조가 우주 이해에 도전함

거대한 구조의 발견

• 지구에서 약 92억 광년 떨어진 곳에 거대한 구조 발견됨
• 이 구조는 13억 광년 크기의 거의 완벽한 은하 고리로, "빅 링"이라 불림
• 기존의 우주 형성 이론과 맞지 않음

발견의 중요성

• 이 발견은 미국 천문학회 243차 회의에서 발표됨
• 영국 센트럴 랭커셔 대학의 천문학자 알렉시아 로페즈가 이끄는 팀이 발견함
• 로페즈 팀은 2022년에 33억 광년 크기의 거대한 은하 아크도 발견함
• 두 구조 모두 현재 우주 이해로는 설명하기 어려움

우주론적 원리와의 충돌

• "우주론적 원리"는 우주가 대규모로 균일하게 물질이 분포되어 있다고 가정함
• 현재 이론에 따르면 구조의 최대 크기는 12억 광년이어야 함
• 빅 링과 거대한 아크는 이 한계를 초과함

가능성 있는 설명

• 로페즈는 "바리온 음향 진동" (BAO)이 빅 링의 가능성 있는 설명 중 하나라고 제안함
• 그러나 빅 링은 BAO 설명과 맞지 않음: 너무 크고 구형이 아님
• 또 다른 가능성은 초기 우주의 "우주 끈"이라는 결함의 잔재일 수 있음

GN⁺의 의견

• 우주론적 원리의 재검토 필요성: 이 발견은 우주론적 원리에 대한 재검토를 요구함. 이는 우주에 대한 새로운 이해를 열어줄 수 있음.
• 기술 발전의 중요성: 이러한 발견은 더 정교한 관측 장비와 기술의 발전이 필요함을 시사함. 이는 천문학 연구의 중요성을 부각시킴.
• 이론적 모델의 한계: 현재의 우주론적 모델이 이러한 거대한 구조를 설명하지 못함. 이는 새로운 이론적 모델의 개발이 필요함을 의미함.
• 우주 구조의 다양성: 이 발견은 우주 구조가 우리가 생각했던 것보다 훨씬 다양할 수 있음을 보여줌. 이는 우주 탐사의 흥미를 더욱 높임.
• 미래 연구 방향: 이러한 구조의 발견은 미래 연구의 방향을 제시함. 더 많은 관측과 연구가 필요함.

[GN⁺]

Hacker News 의견들

• Big Ring 발견에 대해 Alexia López가 한 짧지만 이해하기 좋은 발표를 찾았음: https://youtu.be/fwRJGaIcX6A?t=173
  Big Ring 이전 연구인 Giant Arc in the Sky 발견에 대한 심층 세미나는 여기 있음: https://www.youtube.com/watch?v=-zkGk6EPMC8
  BBC Four의 대중과학 다큐에도 나왔음: https://www.youtube.com/watch?v=S36MqEzUzIw
  영상 품질은 전반적으로 꽤 나쁘지만, 연구를 처음 이해하는 데는 설명이 좋음

  • 마지막 영상 3:55쯤을 보면 고리처럼 보이는 구조가 파란 공들 사이의 빨간 공들로 표시됨
    공들은 모두 무작위로 분포한 듯한데 일부만 빨갛게 칠해져 있음. 무엇이 그 공들을 다르게 만드는지 궁금함. 빨간색으로 선택했다는 점 말고는 배열 자체가 특별해 보이지 않음

• 흥미로운 글이었음. 천문학자도 과학자도 아니지만 논문을 훑어봤고, 해당 별들이 우리 시점에서 고리처럼만 보이는 게 아니라 같은 평면에 정렬돼 있다는 단서를 기대했음
  서로 다른 거리[1]에 있는데 투영상 고리처럼 보이는 것일 수도 있는데, 관련 정보가 있었는데 놓친 건지 궁금함. 또 관련 과학자들의 전문성을 존중하지만, 이 정도 거대한 스케일로 우주를 관측하면 통계적 유의성이 아주 높아도 데이터 속에서 구조가 나타나는 게 불가피할 수 있지 않을까 생각함. 다만 이 입장이 과학적으로 방어 가능한지는 모르겠음. [1] 우주론적 거리에서 거리를 측정하는 게 매우 어렵다는 점은 알고 있음

  • “별”이 아니라 은하임. 그리고 먼 은하들의 대략적인 상대 거리는 우주론적 적색편이, 즉 글에서 말하는 z값 덕분에 사실 쉽게 알 수 있음
    고리에 포함된 은하 수를 고려하면, 서로 다른 거리에 있는 은하들의 투영이 우연히 대략 원을 이뤘다는 쪽이, 미지의 초기 우주 메커니즘으로 은하들이 실제로 공통된 인과적 역사를 공유한다는 것보다 더 놀라움. 글에서도 원이나 호 하나만이라면 더 많은 유사 구조를 찾기 전까지는 통계적 우연일 수 있지만, 같은 하늘 영역에 원과 호가 함께 존재하는 건 꽤 수상하다고 봄
  • 미스터리한 자연 현상에 대해 질문하고 조사하면서 더 배우려는 강한 관심 자체가 말 그대로 과학자다운 태도라고 봄
    해당 분야의 전문 과학자는 아니더라도, 과학자라고 불러도 충분함
  • 그 구조가 같은 거리에 있는 고리라면, 배열을 만든 원인은 국소적이고 크기와 모양도 대략 비슷할 것임
    하지만 거리가 서로 다르다면 그것은 우리 은하를 정확히 향한 원뿔 구조가 됨. 훨씬 더 거대한 구조이고, 솔직히 꽤 무서운 그림임
  • PDF 5쪽 Figure 1에 따르면 https://arxiv.org/pdf/2402.07591: “The tangent-plane distribution of Mg II absorbers in the redshift slice z = 0.802 ± 0.060.”
    고리는 이 적색편이 구간에서 보이며, 이는 해당 적색편이값과 우주론적 매개변수로 정해지는 거리 범위에 해당함. 사실상 일정 두께를 가진 구면 껍질에 가까운 것으로 보임
  • 합리적으로 보이는 추측을 하면서 굳이 “과학자가 아니다”라는 단서를 붙일 필요는 없다고 봄
    설령 과학자라 해도 그 분야 과학자가 아닐 가능성이 크니까. “변호사는 아니지만, 설령 변호사라도 당신의 변호사는 아니다”와 비슷함. 나도 과학자였지만 이 분야는 아니어서, 당신의 추측이 내 추측만큼은, 어쩌면 더 그럴듯해 보임

• 고리가 회전하고, 블랙홀 밀도가 크기가 커질수록 낮아진다면(https://www.youtube.com/watch?v=71eUes30gwc), 우리 우주 안에 회전하는 괴델 우주가 존재할 수 있을까?
  제한적인 형태의 시간 여행을 가능하게 하는 공간 영역을 설계할 수 있을지도 궁금함

  • 짧은 답은 아니오임. 필요한 것은 물리적인 물체의 회전이 아니라 시공간 자체의 회전임
    물체들이 스스로 회전해서가 아니라 시공간이 회전하기 때문에 함께 회전하게 만들 수 있다면 가능하겠지만, 그런 일을 가능하게 하는 메커니즘은 현재 알려져 있지 않음
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Ring_(Baxter_novel)의 줄거리와 비슷함

• 하늘의 Big Ring이 계속 도는 속도가 얼마나 되는지 아는 사람?

  • 내일 내가 어디 있을지는 모르겠지만, 오늘은 그 인용을 알아들었음
  • 1년 이상

• 논문 링크: https://arxiv.org/abs/2402.07591

• 우주의 위상 구조를 연구하는 데 도움이 될 수 있는 “하늘의 원들” 방법이 떠올랐음
  https://mphitchman.com/geometry/section8-3.html
  아마 “The Shape of Space” 책에서 처음 읽었던 것 같음

• 우리가 잘못된 방향을 보고 있는 건 아닐까? 무작위 잡음에서 패턴을 찾는 건 인간의 특성 중 하나임
  또는 그 영역을 보는 시야를 왜곡하는 더 가까운 무언가가 있을 수도 있음. 반대로 복잡성은 때때로 예상치 못한 규칙성을 낳기도 하니, 빅뱅 무렵의 조건이 생각만큼 균일하지 않았을 가능성도 있음

• 이 구조는 고리가 아니라 나선이라서 이상함
  Dr. Becky가 이런 현상을 접근하기 쉬운 형식으로 다룸: https://www.youtube.com/@DrBecky/videos

• 당연히 카르다쇼프 III형[1] 문명임
  [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale

  • 아니면 이상한 렌즈 효과일 수도 있음. 중력 렌즈 효과에는 로그적인 효과가 있지 않나?
    로그 스케일 데이터에는 충분히 두꺼운 펜으로 선을 맞출 수 있다는 오래된 농담도 있음. 이 은하들이 서로 완벽한 원형을 이루는 것도 아님. 호가 고리와 비슷한 초점을 갖는다는 사실이 결국 무언가로 드러날 것 같음
  • 그 설명이 맞을 가능성은 낮다고 보지만, 외계 문명을 찾는다면 우주론적 거리를 봐야 한다는 건 사실임
    그런 거리에서는 페르미 논증을 피할 수 있음. 다만 그런 발견이 나온다면 우리가 초광속 이동을 결코 달성하지 못할 거라는 꽤 강한 증거이기도 함
  • 하나의 은하가 아니라 은하들의 고리임
  • 그 정도면 IV형이나 V형에 더 가까움

• 좋네, 드디어 Boulder’s Ring을 찾았음
  Great Attractor 한가운데 있지 않은 건 이상하지만, 어쩌면 Xeelee의 시제품이었을지도 모름