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천문학

퀘이사들은 다시 한번 빅뱅을 거부한다.

퀘이사들은 다시 한번 빅뱅을 거부한다. 

(Quasars again defy a big bang explanation)


      마커스 천(Marcus Chown)은 2010년 4월 8일자 New Scientist 온라인 지에 ”당연하게 그래야 함에도 불구하고, 시간은 퀘이사(quasar)를 기다리지 않는다”[1] 라는 제목의 논문에서 ”빅뱅이론은 지구에서 멀리 떨어져 있는 곳에서는 시간이 더 천천히 흘러가야 한다고 예측하고 있는데, 그렇다면 왜 멀리 떨어져 있는 은하들과 가까이에 있는 은하들이 같은 비율로 나이 들어 보이는가? 어느 누구도 아직 이러한 새로운 질문에 대답할 수 없다…” 라고 기술하고 있었다.

할톤 아프(Halton Arp)는 많은 사례의 퀘이사들이 은하 활성 핵(the active nucleus of a galaxy)의 은하단축(minor axis) ± 20도 범위 안에 정렬되어 있는 모습으로 발견되었다 라고 말한다. 은하단축은 은하의 회전면과 수직이다. 퀘이사들은 모은하(parent galaxy)의 수 아크미닛(arcminutes) 범위 안에서, 한 쌍으로, 그리고 마치 모은하 활성 핵으로부터 분출된 것처럼 서로 반대 방향에서 종종 발견된다. 그들의 적색편이(redshifts)는 모은하에 비하여 크며, 추정 모은하 주변에 존재하는 배경 평균보다 더 높은 확률을 가진다. 이 사실은 물리적인 연관성을 암시한다. 또한, 퀘이사의 적색편이는 그들의 고유한 것이며, 그 기원이 알려져 있지 아니하며, 우주론적이지도 않고, 도플러 운동(별들의 후퇴 운동) 때문에 의한 것도 아님을 암시하고 있다. <배경사진 NASA 제공> 

그는 아무도 이 문제에 답할 수 없다고 말한다. 그러나 이 문제는 질문하기도 전에 이미 답이 주어져 있다. 이를 이해하기 위해서는 약간의 배경지식이 필요하다. 퀘이사들은 오늘날 우리 주변에서 보이는 성숙한 은하의 초기 조상들로 여겨지는 은하 질량[2] 크기의 초거대질량 블랙홀 (supermassive black hole, 윅셔너리: 태양의 10^5~수 10^10 배의 질량을 가진 블랙홀)인 것으로 추정된다. 퀘이사들은 거의 모두 매우 큰 적색편이를 가지고 있다. 빅뱅 커뮤니티는 이러한 적색편이들이 거의가 전적으로 우주론적 팽창 때문에 발생한다고 믿고 있다. 그러므로 그들은 이러한 거대 질량의 천체들이 극히 밝으며, 빅뱅 이후 수십억 년이 지난 후의 어떤 단계에 되어서 관측되는 것으로 여긴다. 그러한 이유로 또한 아인슈타인의 일반이론으로부터 적색편이가 크면 클수록 퀘이사 상의 시간 왜곡 효과는 더 커지게 된다고 결론지어진다. 즉, 가장 큰 적색편이를 보이는 퀘이사 상의 현지시계는 우리 가까이 있는 퀘이사에서 관측되는 현지시계보다 훨씬 느리게 흘러가야 한다.
 

시간 팽창은 없다
 
그러나 이 사실로부터 문제가 시작된다. 영국 에딘버그 왕립천문대의 마이크 호킨스(Mike Hawkins)는 퀘이사들의 빛을 관찰하면서 시간의 팽창이 없음을 발견하였다. 그는 28년에 이르는 기간 동안 거의 900개의 퀘이사들을 관측해왔다. 그의 논문에 따르면, 그는 ”100억 광년 멀리 떨어져있는 퀘이사와 60억 광년 떨어진 퀘이사의 사이에서의 빛의 패턴들을 비교하였다.” 이 논문에서 제시하고 있는 거리들은 추정 우주론과 허블 법칙으로부터 유도된 것일 뿐이다. 실제로 측정된 것들은 퀘이사들의 적색편이들이었다. 그러나 문제는 퀘이사들이 반짝거리며 그 밝기가 변하기 때문에 발생한다. 이 반짝거림은 일 주일 또는 심지어 하루 보다 작은 주기를 가질 수 있다. 이 사실은 중심부의 천체 크기에 대하여 무언가를 우리에게 알려주고 있는데, 왜냐하면 그 시간은 빛이 방출 지역을 가로질러 여행하는 시간 크기이기 때문이다.[2]
 
천(Chown)은 다음과 같이 기록하였다.

모든 퀘이사들은 광범위하게 유사하다. 그리고 그들의 빛은 은하 중심의 거대한 블랙홀 안으로 소용돌이쳐 빨려 들어가면서 가열되는 물질에 의하여 동력을 얻는다. 그래서 더 가까운 그룹에서의 한 달 기간의 밝기 변동은 훨씬 먼 그룹에서는 두 달로 늘어나게 될 것으로 기대되었다.” 

그리고 나서 그는 계속해서 호킨스(Hawkins)를 인용하였는데, 호킨스는 ”흥미롭게도, 빛의 서명(light signatures)들은 정확히 동일하였다... 더 멀리 있는 천체에서의 시간 팽창은 없었다” 라고 말했다. 그러나 아인슈타인에 의하면 빅뱅으로 인하여 우주의 먼 거리에 있는 천체들에는 시간 팽창이 존재해야 하는 것이다.
 
 
가능한 설명들
 
논문에서 천은 호킨스가 가능한 설명들을 ”우스꽝스러운 것(wacky)”, 아니면 ”그다지 우스꽝스럽지 아니한 것(Not so wacky)”으로 분류하고 있다고 말한다. ‘우스꽝스러운 생각’들에는 ”퀘이사들은 결코 멀리 떨어져 있는 것들이 아니며, 그들의 적색편이들은 거리를 측정하는 지표가 될 수 없다”라는 명백한 사실을 포함한다. 천은 이러한 생각은 지금까지 ”불신”받아왔다고 주장한다. 그것은 견고한 과학에 의해서가 아니라, 빅뱅지지자들에 의해서 단지 순환논법(circular reasoning)에 의해서 ”불신”받아 왔는지도 모른다.
 
빅뱅 체계는 ”퀘이사의 적색편이들은 (빅뱅 때문에 발생하는 것이기에) 우주론적이다” 라는 해석을 고수하고 있다. 만약 적색편이들이 우주론적인 것이 아니라면 그것은 a)퀘이사의 기원에 의문을 야기시키며 b)퀘이사들은 우리 근처에 존재할지도 모른다 것을 의미한다. 후자의 경우는 할톤 아프의 연구[3]와 활성핵에서 퀘이사들을 분출한 모은하들 사이에 강력한 연관성을 보여 주는 다른 연구들과 연결된다. 모든 물질의 기원은 빅뱅이 아니라, 장엄한 창조사건들이 진행된 창조주간 동안에 시작되었다. 여기에는 매우 흥미로운 창조론자의 해석들이 있다.[4] 그 개념들은 확실히 빅뱅이론에는 치명적인 독이다. 그러기에 왜 조셉 실크(Joseph Silk) 교수가 ”오직 퀘이사 적색편이가 우주론적 거리 지표로서 해석하는 것이 타당한지에 관한 논쟁만이 이러한 결론을 피할 수 있다”라고 지적했는지 알 수 있다.[5] 그가 말하고 있었던 결론은 아프가 관측한 비교적 가까운 은하들의 은하 중심으로부터 퀘이사들의 분출이다.
 

푸른 코끼리
 
나는 아마추어 천문가이고 물리학 전문가이며 저술가인 힐턴 랫클리프(Hilton Ratcliffe)[6]에게 본 논문의 웹링크를 보내서 논문에 대한 그의 의견을 요청하였고, 그로부터 ”그것은 오래된 푸른 코끼리 이야기(old green elephant story)이다. 만약 어떤 관측이 모델과 적합하지 않다면, 푸른 코끼리가 그것을 일으켰다고 말해버린다. 그러므로 그것은 반증 가능하지 않다.”[7] 라는 회신을 받았다. 제시된 ‘그다지 우스꽝스럽지 아니한(not so wacky)’ 해법이라는 것이 ”빅뱅은 사실이고, 퀘이사들은 우주론적 거리 지표이다” 라는 순환논리를 사용하기 때문에, 그의 말은 상당 부분 정확하다. 그러므로 퀘이사들을 가리고 있는 거대 블랙홀이 빛의 변동에서 관측된 시간 팽창에 반하여 완화시켰다는 것이다. 그러나 이러한 블랙홀의 도입은 또 다른 큰 문제를 야기시킨다. 이러한 블랙홀들 때문에 우주 안에 너무나 많은 암흑물질들을 포함시켜야 하기 때문이다.
 
랫클리프의 푸른 코끼리는 하나의 좋은 설명인 것처럼 들리기 시작하고 있다.
 


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Further reading  
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References
1. www.newscientist.com/article/mg20627554.200-time-waits-for-no-quasar–even-thoughit-should.html; accessed 11 April 2010.
2. See Hartnett, J.G., Quantized quasar redshifts in a creationist cosmology, J. of Creation 18(2):105–113, 2004.
3. For a good introduction see Oard, M.J., Doppler Toppler? J. of Creation 14(3):39–45, 2000; Worraker, B.J. and McIntosh, A.C., A different view of the universe, J. of Creation 14 (3):46–50, 2000; and Arp, H., Seeing Red: Redshifts, Cosmology and Academic Science, Apeiron, Montreal, 1998.
4. Hartnett, J.G., The heavens declare a different story! J. of Creation 17(2):94–97, 2003.
5. Silk, J., The Big Bang, W.H. Freeman and Co., New York, 2000. Return to text.
6. Hartnett, J.G., Heretic challenges the giants! J. of Creation 23(2):32–37, 2009.
7. Private email communication 8 April 2010. 



번역 - 류승원

링크 - http://creation.com/quasars-defy-big-bang 

출처 - Journal of Creation, 24(2):8–9, August 2010

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5302

참고 : 5289|5290|3941|3933|936|4434|4427|4429|4428|4404|4373|4291|4255|4009|4006|4003|3983|5236|5221|5201|5213|5156|5150|5092|4845|4698|4688|4614|4595|3235|2731|3937|3708|5570|5552|5543|5487|5449|5325|5324|5805|5807|5781|5677|5967|5922|5953|5881|5877|5908



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