들꽃 통신원

[연세대] 초기우주 은하형성과정 비밀 풀 열쇠 찾아

조진용

초기우주 은하형성과정 비밀 풀 열쇠 찾았다.-초기은하 생성 통설 뒤집어- 우리대학교 자외선우주망원경 연구단 윤석진ㆍ이석영ㆍ이영욱 교수팀 ○ 국제학계의 최근 15년 간 연구방향을 완전히 뒤집는 큰 성과로 주목○ 세계 최고권위 과학전문지 '사이언스(Science)'지에 주요 논문으로 선정되어 인터넷판인 '사이언스 익스프레스(Science Express)'에 1월 20일자(한국시각)로 급보(急報)되었고, '사이언스(Science)' 2월 24일자(한국시각) 인쇄판에 이 분야 최고 권위자의 해설기사(Perspective)와 함께 게재될 예정이다. 우리대학교 연구팀에 의해 현대우주론의 최대 이슈 중 하나인, 빅뱅 직후 초기우주에서의 은하형성 과정과 시점을 밝히는 결정적인 단서가 발견되었다. 우리대학교 천문우주학과 자외선우주망원경연구단의 윤석진ㆍ이석영ㆍ이영욱 교수 연구팀은, 우주 초기에 은하가 처음 형성되는 과정을 이해하는 실마리를 그 은하의 구상성단들에서 발견하여 세계적인 과학전문 학술지 '사이언스' 최신호(1월 20일자; Science Express 기준)에 발표하였다. 윤석진ㆍ이석영ㆍ이영욱 교수 연구팀은 최근 성단 색지수 모델을 독자적으로 개발하여 갤렉스(GALEX) 자외선우주관측위성이 관측한 안드로메다은하 구상성단들의 자외선 관측자료를 해석하는 과정에서, 최근 15년 간 국제학계의 가장 활발한 연구분야 중 하나인 '구상성단들의 이중 색분포 현상(Bimodal Color Distribution of Globular Cluster Systems)'의 기원을 세계 최초로 규명하는 쾌거를 이루었다. 구상성단들의 이중 색분포 현상은, 성단의 구성원인 약 백만 개의 별들의 평균색이 크게 두 가지 종류를 가지는 독특한 현상. 지금까지 학계에서는 서로 다른 중원소 함량을 갖는 두 종류의 성단족이 한 은하 안에 혼재하여 색분포 양분현상이 발생한다는 것이 완전한 정설로 받아들여지고 있었다. 따라서 이러한 색분포 양분현상은, 1977년 MIT 대학의 툼리(Toomre) 교수가 최초 제안한 후 30년을 풍미했던 타원은하형성이론, 즉 나선은하들의 합병을 통해 거대타원은하가 형성되었다는 이론의 가장 뚜렷한 증거로 여겨졌다. 그러나, 이번 연구를 통해 이러한 색분포 양분현상이 지금까지 외국의 연구진들이 정밀하게 구현하지 못 했던 진화후기 헬륨연소단계 별들의 영향에 의해 자연스럽게 발생한다는 사실을 증명함으로써, 이중 색분포 현상이 위와 같은 고전적인 은하합병 시나리오의 증거로 사용될 수 없음을 판명한 것이다. 더 나아가, 이 연구를 통해 성단 색분포가 양분되는 정도를 정량화하여 은하의 형성시점을 우주나이의 4 % 내외의 정확도로 측정하는 기술을 최초로 확보하게 되었다. 이는 기존의 방법들이 가지는 정확도 보다 5배 이상 개선된 것으로, 우리나라가 선진국들만의 각축장이었던 은하형성연구 분야에서도 국제적 경쟁력을 확보하는데 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 국제 천문학/천체물리학계에서 이 분야는, 이미 선진국의 학자들에 의해 최상위 SCI 논문이 수백 편 출판되었고, 최근 10년 간 투입된 연구비도 천 억원에 이르는 등, 매우 왕성한 연구가 이루어지는 첨단분야이다. 이 연구는 지난 15년 간 이러한 연구들의 방향을 180도 뒤집는, 대단히 충격적인 결과로 평가되고 있다. 연구팀의 이번 연구결과는 '사이언스'지에 실리는 논문 중에서도 일부 주요 논문만을 엄선하여 긴급보도하는 인터넷판 '사이언스 익스프레스(Science Express)' 1월 20일자(한국시각)에 게재되었다. 인쇄판은 2월 24일자(한국시각) '사이언스(Science)'지에 이 분야 최고 권위자의 자세한 해설기사(Perspective)와 함께 출판될 예정이다. 이 연구는 거대타원은하 구상성단의 형성에 대한 학계의 이론을 완전히 바꾸고 기존의 은하형성론에도 중대한 수정을 가하는 전환점이 될 것으로 보인다. <거대타원은하와 구상성단계> [왼쪽 사진] 은하단의 중심부에서 흔히 발견되는 거대타원은하의 모습. 은하에 속한 별들은 개개의 별로 분해되어 관측되지 않기 때문에 희뿌연 안개처럼 보이지만, 구상성단들은 하나하나 따로 관측된다. 사진의 미세한 점 하나 하나가 모두 구상성단들이며, 거대타원 은하는 보통 만 개 이상의 구상성단들을 거느린다. (사진출처: 서울대 이명균 교수팀) [오른쪽 사진] 은하의 형성의 비밀을 간직한 채 130억 년을 지내온, 살아있는 우주화석 구상성단의 모습. 구상성단은 보통 백만 개의 별들이 중력적으로 묶여 있는 흥미로운 천체이다. (사진출처: 미 항공우주국 NASA)

Tue Jan 31 2006 14:48:00 GMT+0000 (Coordinated Universal Time)

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