[아하! 우주] 우주 거대구조는 어떻게 만들어졌나?

우주 진화 시뮬레이션 공개

우주의 거대 구조들이 어떻게 형성되었는가를 실감 나게 보여주는 비디오 '이글'(EAGLE;Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments)'이 발표되었다고 우주전문 사이트 스페이스닷컴이 지난 1일(현지시간) 보도했다.

'이글'은 다른 유의 동영상과는 달리 은하풍 변수를 우주 형성 시뮬레이션 방정식 안에 적용하여 표현했다. 은하풍이란 태양풍과 비슷한 개념으로, 은하의 중심에서 바깥쪽으로 초속 300~3000km의 속도로 흘러나오는 대전된 입자의 흐름을 말한다.

네덜란드의 라이든 대학과 영국 드럼 대학의 천문학자들로 이루어진 연구팀은 영국과 프랑스의 슈퍼컴퓨터들을 가동하여 우주의 거대구조 형성 시뮬레이션을 완성했다.

지금 이 순간에도 빛의 속도로 팽창하고 있는 이 우주는 과연 얼마나 클까?

천문학자들이 뽑아낸 계산서에는 약 950억 광년이란 수치가 나와 있다. 우주가 탄생한 것이 138억 년인데 그보다 몇 배나 큰 수치가 나온 것은 우주가 초창기에는 인플레이션이라는 과정을 거쳤을 뿐만 아니라, 가속팽창을 하고 있기 때문으로 밝혀졌다.

하지만 우리가 현재까지 볼 수 있는 우주는 그 거리가 약 140억 광년 정도다. 그러나 140억 광년에 이르는 거리 안에서도 우리 우주는 복잡 다단한 구조를 갖고 있음을 이 비디오는 보여준다. 규모가 작은 순서로 늘어세운다면 은하군, 은하단, 초은하단, 대규모 구조 등이 있고, 은하군과 은하단들은 무리를 지어 초은하단을 이루고 있으며, 초은하단 이상 큰 규모의 천체를 '우주 거대구조'라고 부른다.

이러한 우주 거대구조는 은하들의 3차원 공간 분포를 연구하기 시작한 1980년대에 그 존재가 알려졌는데, 은하들의 3차원 공간분포는 은하들의 적색편이를 관측하여 알아낼 수 있다.

연구에 따르면, 은하와 성단은 제멋대로 분포하고 있기보다는 길고 가는 끈처럼, 또한 거대한 거품 속에 있는 것처럼 분포되어 있다. 그 거품의 내부는 빨대로 그 안의 은하들을 모두 빨아낸 것처럼 텅 비어 있는 듯이 보이는데, 거품의 막에 해당하는 부분에 은하들이 모여 있고, 그 내부는 텅 빈 동공(void)을 이루고 있다.

현재까지 관측된 우주의 구조 중에서 가장 큰 규모의 것은 '거대한 벽'(Great Wall)이라고 불리는 것인데, 이것은 은하들이 거대한 벽 모양 속에 모여 있는 것을 말한다. 즉, 우주에는 거대한 비누거품 모양의 구조들이 수없이 겹쳐져 있는데, 은하들은 거대한 벽이라고 불리는 겹쳐진 면에 옹기종기 모여 있는 것이다.

거대한 벽의 길이는 약 5억 광년, 높이는 2억 광년, 그리고 두께는 1500만 광년 정도다. 이 거대한 벽은 우리은하에서 약 2500만 광년 떨어진 곳에 위치하고 있다.

(동영상은 http://www.space.com/28119-new-universe-evolution-simulation-is-most-realistic-)

이광식 통신원 joand999@naver.com