유클리드 우주 망원경은 “어두운 우주”의 베일을 벗기겠다는 임무를 통해 첫 번째 이미지를 반환했습니다.
유럽우주국(Esa)의 10억 유로(8억 5천만 파운드) 규모의 임무는 우주의 95%를 구성하지만 그 성질이 거의 완전히 신비스러운 암흑 물질과 암흑 에너지에 초점을 맞추고 있습니다. 첫 번째 이미지는 페르세우스 은하단과 말머리 성운을 눈부시게 자세하게 보여주고 거의 100,000개의 은하를 한 번에 포착하여 광활한 우주에 걸쳐 날카로운 관찰을 할 수 있는 망원경의 비교할 수 없는 능력을 보여줍니다.
궁극적으로 100억 광년 떨어진 은하계를 탐지할 수 있는 망원경은 역대 최대 규모의 3차원 우주 지도를 만드는 것을 목표로 하고 있다. 이를 통해 천문학자들은 암흑 물질의 대규모 분포를 추론하고 초기 우주에서 암흑 에너지의 영향을 밝힐 수 있습니다. 암흑물질은 우주 전체에 퍼져 있으며 은하계를 하나로 묶는 우주 접착제 역할을 하며, 암흑에너지는 우주의 팽창을 가속화한다고 믿어지는 신비한 힘에 붙여진 이름입니다.
ESA의 과학 책임자인 Carol Mundell 교수는 지난 7월에 시작된 이 임무가 “아인슈타인을 넘어” 미지의 영역으로 과학 지식의 경계를 넓힐 것이라고 말했습니다.
“인간으로서 우리는 우주의 5%가 어떻게 작동하는지 알아낼 수 있었고, 아직 우리에게 알려지지 않은 또 다른 95%가 있다는 것도 발견했습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “우리는 조사를 위해 우주의 가장자리까지 여행할 수는 없지만 그 이미지를 지구로 다시 가져와 컴퓨터에서 연구할 수는 있습니다. 단 14억 유로만 투자하면 됩니다. 마법 같은 일이라고 생각합니다.”
향후 6년 동안 유클리드는 밤하늘의 36%에 걸쳐 적외선과 가시광선을 사용해 약 80억 개의 은하를 관찰할 예정이다. 어떤 경우에는 멀리 떨어진 물체에서 나온 빛이 지구를 향해 여행하는 동안 암흑물질 가까이를 통과하기도 합니다. 이런 일이 발생하면 중력장이 빛의 경로를 구부려 최종 이미지에서 은하계가 왜곡된 것처럼 보이게 됩니다.
유클리드 광학카메라 설계를 주도한 런던대학교 마크 크로퍼(Mark Cropper) 교수는 “둥근 배경 은하의 모양이 바나나 모양으로 바뀔 수 있다”고 말했다. 왜곡 패턴을 분석함으로써 천문학자들은 밤하늘과 우주 역사 전반에 걸쳐 암흑 물질의 분포 지도를 추론할 수 있었습니다. “토스트 선반에 토스트를 굽듯이 하는 거죠.” 크롭퍼가 말했습니다. “먼저 근처 은하계의 왜곡을 보고 토스트의 첫 번째 조각에서 암흑 물질의 수를 세고, 그런 다음 다음 조각으로 돌아가 점점 더 우주로 가서 시간을 거슬러 올라갑니다.
임무는 처음에는 암흑 물질이 무엇인지 대답하지 못할 수도 있지만 적어도 암흑 물질이 어디에 있고 어떻게 행동하는지 밝혀야 합니다.
연구자들은 또한 은하의 움직임을 모니터링하여 은하를 서로 뭉치게 만드는 경쟁적인 중력과 우주의 가속 팽창을 촉진하는 암흑 에너지에 대한 정확한 그림을 구축할 것입니다. 이를 통해 과학자들은 처음으로 초기 우주에서 암흑 에너지가 어떻게 작용했는지 볼 수 있게 될 것입니다.
“암흑물질은 은하계를 하나로 묶고 눈에 보이는 물질만으로 설명할 수 있는 것보다 더 빠르게 회전하게 만듭니다.”라고 Mundell은 말했습니다. 암흑에너지는 우주의 가속팽창을 주도하고 있다. 유클리드는 처음으로 우주론자들이 이러한 어둡고 경쟁적인 신비를 함께 연구할 수 있도록 허용할 것입니다.
ESA의 유클리드 프로젝트 과학자인 르네 로리그(Rene Lorig)는 “이렇게 세부적인 천문학적 이미지는 이전에 본 적이 없다”며 “우리가 기대했던 것보다 훨씬 더 아름답고 선명해 알려진 지역에서 이전에 볼 수 없었던 많은 특징을 보여줬다”고 말했다. “가까운 우주에서. 이제 우리는 수십억 개의 은하계를 관찰하고 우주 시간에 따른 은하의 진화를 연구할 준비가 되었습니다.”
