[천문학 칼럼 97회] 우주수소생성과 우주탄생의 진실

천문연구원에서 은폐된 이 진실로 인해 발생하는 경제적 피해는, 30조원 이상에 이를 정도로 매우 심각하다.

12회까지는 우주에 대한 전체적인 이해를 돕기 위한 진실을 전달했다. 13회부터는 천문연구원이 수년 동안 답변을 회피하며 은폐하고 있는 우주 진실들을 부분별로 집중하여 전하고자 한다.

우주질량의 실제진실, 암흑에너지의 진실, 암흑물질의 진실, 우주탄생의 진실, 블랙홀의 진실, 중력의 진실, 우주질량-중력-밀도-온도의 메커니즘, 은하의 기원 및 형성의 진실, 원-입자의 진실, 미시세계의 진실.

3,300페이지(표준도서 11권 분량) 이상에 이르는 이 진실들은 우리 한민족-대한민국에서 세계 최초로 밝혀진 것이므로, 민족적 긍지와 자부심을 갖길 바란다.

아울러 천문연구원은 더 이상 이 진실을 은폐하지 말고, 속히 진실의 답변을 하길 촉구한다. 국민의 세금으로 우주진실을 밝혀야 할 천문연구원이 우주진실을 은폐한다는 것은 결코 용납될 수 없는 중대사건이다. 그로 인한 경제적 피해가 30조원 이상에 이를 정도로 매우 심각하다. 그 엄중한 피해를 종식시키기 위해 이 진실을 연재로 밝힌다.

우주수소생성과 우주탄생의 진실

우주질량이 초기우주에 비해 수천억의 수천억 배 이상으로 많아졌다는 것은 그만큼 생성되었다는 것이며, 또 지금도 계속 생성되고 있다는 것이다. 그 증거는 지금의 우주질량과 초기우주의 질량차이에서 뿐만 아니라, 수소생성에서도 명명백백히 확인할 수 있다.

수소는 은하들의 궤도 밖에서 생성되는데, 수소가 생성될 수 있는 은하와, 수소를 생성할 수 없는 은하가 있다. 나선은하처럼 궤도가 열려 있는 은하들에서는 수소가 생성될 수 있지만, 타원은하처럼 궤도가 닫힌 은하들에서는 수소생성이 어려운 것이다.

위 사진은 미국 국립전파천문관측소가 관측한 소용돌이은하의 중성수소 분포이다.

가시광선 대역에서는 보이지 않던 커다란 팔이 왼쪽으로 길게 뻗어 있다. 이는 은하 주변에서 중성수소가 생성되며 형성된 것이다. 전기적으로 중성상태의 수소를 중성수소라고 하는데, 수소가 처음 생성될 때에는 전기적으로 중성상태인 것이다.

이 중성수소는 가시광선에서 확인되지 않기 때문에, 전파망원경을 통해 관측할 수 있다.

우주의 모든 물체는 다양한 파장의 전자기파를 방출하는데, 우리가 눈으로 볼 수 있는 전자기파를 가시광선이라 한다. 그 외 가시광선보다 파장이 짧은 자외선이나 X선, 감마선 등은 눈으로 볼 수 없다.

위 그림에서 보여 주듯이 가시광선보다 파장이 짧거나 긴 전자기파는 눈으로 확인할 수 없다. 그런즉, 눈에 보이는 것만이 진실이 아니다.

우주에서 초신성이 폭발하거나 천체들이 충돌하는 등의 사건이 발생할 때, 가시광선뿐만 아니라 X선, 전파 등 다양한 파장의 전자기파가 발생한다. 때문에 우주에서 오는 전파들은 우주 도처에서 발생하는 다양한 사건들의 정보를 갖고 있다. 우리는 흔히 전파를 통신수단으로 생각하는데, 실제로 우주에서 오는 전파에는 많은 진실을 기록한 정보들이 담겨 있다는 것이다. 그러므로 전파망원경을 통해 우주의 많은 진실을 확인할 수 있다.

위 이미지에서 보는 것처럼 가시광선 대역에서는 보이지 않던 중성수소영역이 전파망원경으로 확인이 된다. 이 은하에서는 새로 태어난 많은 별들이 확인되었다.

은하에서 젊은 별들이 많이 생성된다는 것은 곧 별을 생성할 재료가 많다는 것이다.

별의 생성은 일반적으로 중성수소 가스의 양에 비례한다. 때문에 나선은하나 불규칙은하는 중성수소가 차지하는 질량의 비중이 수십 퍼센트 이상 된다. 반면에 별을 생성하지 못하는 타원은하에는 중성수소 가스가 거의 없다. 그래서 대부분의 타원은하는 젊은 별들이 없고 오래된 별만 있는 것이다.

위 사진(EST제공)은 중성수소원자 구름에 둘러싸인 신생불규칙은하(UGC 5288)의 모습이다. 사진 가운데에서 흰색의 천체는 가시광선에서 관측된 영상이고, 자주색의 중성수소영역은 전파망원경으로 관측된 영상이다. 그런즉, 가시광선으로 보면 이 신생불규칙은하는 지극히 작은 은하에 불과하다. 하지만 전파망원경으로 보면 거대한 수소원자 구름이 확인되는 것이다. 사진의 중심에 보이는 왜소은하(UGC 5288)의 지름은 약 6천 광년인데 비해, 그 주위에 퍼져있는 중성수소의 지름은 4만 광년 정도이다.

지구에서 약 1,600만 광년 거리에 있는 이 은하를 둘러싸고 있는 수소원자 구름은 잔잔하게 퍼져 있다. 이는 수소원자 구름이 다른 에너지의 간섭을 받지 않은 상태여서, 초기우주의 모습을 그대로 재현하고 있다.

아직 별이 없었던 원시우주는 순수 중성수소원자로 이루어졌다. 그 중성수소원자는 밀도가 상승하는 중심부에서 이온화되며 분자로 결합하였다.

지금의 우주에서도 아직 별이 생겨나지 않은 암흑은하는 중성수소로 이루어져 있다.

아울러 그 중성수소도 밀도가 상승하며 고온이 발생하는 중심부에서 이온화되며 분자로 결합한다. 그렇게 이온화된 수소분자(HII)로 이루어진 영역을 전리수소영역이라 한다.

전리수소영역에서는 수백만 년에 걸쳐 수많은 별들이 잉태되고 탄생하는데, 그 별들에서 방출되는 에너지는 중성수소를 이온화시키며 전리수소영역을 확장하기도 한다.

그런즉, 별이 생성되지 않는 타원은하에는 중성수소와 전리수소영역이 없다.

하지만 타원은하도 다른 은하와의 충돌을 통해 중성수소와 전리수소영역을 확보할 수 있다.

다른 은하들도 마찬가지이다.

은하의 궤도가 형성되면서 수소생성과 별 탄생이 많이 줄어들지만, 그 은하의 궤도가 질량이 큰 다른 은하의 인력에 의해 파괴되면 수소생성과 별 탄생이 다시 활발해 진다.

위 사진(나사제공)은 가운데 막대가 형성되어 있으나 나선-팔이 없는 대마젤란은하의 불규칙한 모습이다. 이 대마젤란은하에 극단적으로 나이차이가 나는 구상성단들이 존재하는가 하면, 우리은하와 달리 많은 별들을 생성하며 아주 왕성한 활동을 하는 등 많은 수수께끼를 안고 있다.

현대천문학의 이론대로라면 대마젤란은하는 다른 위성 은하들처럼 별이 수천만 개로 이루어져 있고, 왜소-구형은하 형태로 되어있는 게 자연스럽다고 한다. 그런데 대마젤란은하는 약 3백억 개의 별들이 존재하는 불규칙은하이다. 또 이 은하에서는 초신성폭발이 빈번하게 일어나며, 초기우주에서 형성된 별들과 비슷한 유형인 수소와 헬륨으로 대부분 이루어진 청색 초거성이 만들어지는 것이 관측된다.

이 모두가 현대천문학이 풀어야할 숙제이다.

그럼 그 이유가 뭘까?

진실은 은하의 궤도에 있다.

만약 대마젤란은하가 우리은하처럼 완벽한 나선 팔을 형성하고 궤도를 갖추었다면 현재처럼 별들을 왕성하게 생성할 수 없을 것이다. 또 타원은하처럼 궤도를 형성했더라면 더 이상 별을 생성할 수 없었을 것이다.

궤도 안에서는 수소가 생성될 수 없기 때문이다.

그래서 나선은하의 팔은 궤도 밖에서 생성된 수소를 유통시키는 수단으로 사용된다.

은하 중심부에서 별이 생성되는 것도 그 때문이다.

하지만 그 수단마저 없는 타원은하는 별 생성이 거의 어려운 상태이다.

위 이미지는 수소가 생성되는 나선은하-불규칙은하와, 수소가 생성되지 않는 타원은하를 비교하여 상징적으로 보여주고 있다. 이처럼 타원은하는 궤도가 닫혀 있기 때문에, 수소를 생성할 수 없으므로 별을 생성하기 어렵다.

외부에서 우주물질을 따로 유입하지 않고서는 말이다.

물론 은하충돌과 같은 계기를 통해서도 많은 별들을 생성할 수 있다.

천문학자들은 대마젤란은하의 나선 팔이 우리은하의 인력에 의해 파괴됨으로서, 지금의 불규칙은하가 되었다고 주장한다. 은하의 나선 팔이 파괴되었다는 것은 곧 불규칙은하가 되었다는 것이다. 즉, 이는 더 이상 별을 많이 생성할 수 없었던 구조가 해제됨으로서, 다시 수소를 폭발적으로 생성하며 많은 별들을 탄생시킬 수 있도록 회복되었다는 것이다. 대마젤란은하에서 극단적으로 세대차이가 나는 구상성단들이 존재하는 것과, 많은 별들이 생성되는 것이 그 명백한 증거가 된다.

별은 대부분의 수소로 이루어진 구름-성운이, 중력에 의해 수백억 배 이하로 압축되며 생성된다. 이는 야구장 크기의 솜덩이가 야구공보다 작게 압축되는 것과 같다.

위 이미지는 수소로 대부분 이루어진 성운이 중력에 의해 압축되며, 중심부에 고밀도의 별이 잉태되는 모습을 상징적으로 보여주고 있다.

위 이미지는 대부분의 수소로 이루어진 성운이 중력에 의해 수축되며 밀도를 높여, 별을 생성하는 모습을 상징적으로 보여주고 있다.

위 이미지는 별이 탄생하는 모습인데, 이 별은 대부분의 수소로 이루어진 성운이 수백억 배로 수축되며 생성된다. 그런즉, 별을 생성하는 은하가 수소를 생성하지 못한다면, 그 은하는 수백억 배로 수축되며 줄어들어야 한다. 야구장 크기의 솜덩이가 야구공보다 작게 압축되면서 줄어들 듯이 말이다. 하지만 우주에 줄어드는 은하가 존재하지 않는다. 수많은 별들을 동시다발적으로 생성하는 은하들은 수축되는 것이 아니라, 오히려 빠른 속도로 확산되고 있다. 그 은하들은 중성수소를 폭발적으로 생성하면서, 매우 빠른 속도로 확산되고 있는 것이다. 그런즉, 빅뱅론, 힉스입자이론과 달리 지금도 우주에서 수소가 폭발적으로 생성되고 있다는 사실은 새로운 이론이나 학설이 아니라, 실제 우주에 존재하는 것으로서 현대우주과학기술로 명명백백히 밝혀지고 검증된 진실이다.

이처럼 현재도 우주에서는 수소가 계속 생성되고 있으며, 지금의 우주질량은 초기우주에 비해 수천억의 수천억 배 이상으로 많아진 것이다.

이 우주의 과거를 거슬러 올라갈수록 질량이 작아지게 되는데, 결국에는 물질이 존재하지 않는 무한공간의 진공과 만나게 된다. 그런즉, 우주는 그 무한공간의 진공에서 생겨났다.

우주진실을 밝히기 위한 질문사항

768. 우주질량이 초기우주에 비해 수천억의 수천억 배 이상으로 많아졌다는 것은 그만큼 생성되었다는 것이며, 또 지금도 계속 생성되고 있다는 것이다. 아울러 원자로 이루어진 일반물질의 질량이 생성된다는 것은 곧 수소가 생성된다는 것이다.