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천문학

우주원리

우주원리


      현대우주론을 이해하는데 있어서 우주원리는 매우 중요한 위치를 차지한다. 왜냐하면 현대우주론을 전개할 때 우주원리를 기본적으로 가정하기 때문이다.

그렇다면 우주원리란 무엇일까? 간단히 설명한다면 우주원리는 충분히 큰 규모(scale)로 관측할때 우주의 성질이 모든 관측자에게 동일하다는 것이다.이는 관측자들이 우주의 어떤 위치에 있더라도 거시적으로 우주가 동일하게 보인다는 것을 의미한다. 동일하게 보인다는 의미는 물리적구조가 아니라 관측되는 현상에서 물리법칙의 효과가 동일하다는것이다

우주원리를 구조적으로 시험할 수 있는 것으로 언급하는 내용에는 homogeneity(균일성)과 isotropy(등방성)성질이 있다. 균일성이란 우주의 어떤 일부분도 우주를 이해할때 공정하게 사용될 수 있는 샘플임을 의미한다. 이는 관측된 증거가 관측자가 어디에 있든지 동일하게 관측될 수 있음을 말한다. 반면 등방성은 관측된 증거가 관측방향에 상관없음을 의미한다.

이런 우주원리를 현 우주에 적용할 경우 12억 광년 이상의 큰 구조는 존재하기란 어렵다고 알려져왔었다.

그러나 올해 초 영국대학을 포함한 연구팀들은 이를 부정하는 새로운 연구결과를 발표하였다. 이들은 국제우주측량 프로젝트의 자료들을 조사하던 중이었다. 이 자료들을 살펴보던 중에 40억 광년에 이르는 거리에 퀘이서들이 펼쳐져 있음을 보고하였다. 이렇게 방대한 규모로 퀘이서들이 모여있는 것을 거대 퀘이서그룹(LQG)라고 한다. 사실 지난 30여년 전부터 이들의 존재가 알려져왔었다.

하지만 이번에 발견된 퀘이서그룹은 지금까지 발견된 어느 것보다도 그 규모에서 비교될 수 없을 정도로 어마어마하게 큰 규모인 것으로 알려졌다. 이 거대 퀘이서그룹은 73개의 퀘이서로 이루어졌으며 대부분의 방향으로 퍼져있고 이 구조를 가로지르는데 빛의 속도로 40억년 정도가 걸릴 것으로 추정되고있다.

사실 지금까지 알려진 가장 큰 규모의 퀘이서그룹은 6억 광년 정도였다. 그 규모도 매우 큰 것이지만 우주원리를 위배할 정도의 규모는 아니었다. 그러나 이번 발견은 현대 우주론의 기본 가정인 우주원리를 심각하게 다시 고려하여야할 정도로 파급이 클 것으로 간주되고 있다.



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