Home APOD 시뮬레이션된 우주 속 암흑 물질(Dark Matter in a Simulated Universe)

시뮬레이션된 우주 속 암흑 물질(Dark Matter in a Simulated Universe)

APOD

2021년 11월 4일

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**Illustration Credit & Copyright:** Tom Abel & Ralf Kaehler (KIPAC, SLAC), AMNH

우리 우주에 유령이 있을까? 이 암흑 물질 지도를 보면 그렇게 느껴진다. 보이지 않는 암흑 물질의 중력은 어떻게 은하가 빠르게 회전할 수 있는지, 어떻게 은하단 속 은하가 빠르게 움직일 수 있는지, 어떻게 중력 렌즈로 인해 빛이 강하게 휘어질 수 있는지, 그리고 어떻게 국지적인 우주와 우주 배경 복사에서 보이는 물질이 이렇게 분포할 수 있는지를 설명해준다. 위 사진은 미국 자연사 박물관의 헤이든 플라네타리움 스페이스 쇼 다크 유니버스의 하이라이트 장면으로 어떻게 우리 우주 속에 만연한 암흑 물질이 유령처럼 보일 수 있는지를 보여준다. 아주 세밀한 컴퓨터 시뮬레이션의 한 장면인 이 사진 속에 암흑 물질의 필라멘트는 검정색으로 표현되어 있고 마치 우주에 엮여 있는 거미줄처럼 보인다. 반면 드물게 뭉쳐있는 더 익숙한 바리온 물질은 주황색으로 표현되어 있다. 이러한 시뮬레이션 결과는 실제 관측된 우주의 모습과 통계적으로 아주 유사하다. 더 섬뜩한 사실은 여전히 이상하고 그 정체를 알지 못하고 있지만 — 암흑 물질이 우주의 중력을 이상하게 만드는 유일한 요소가 아니라는 사실이다. 이제 더 섬뜩한 존재는 바로 일정한 반중력을 만들고 있는 암흑 에너지로 우주 전체의 팽창을 좌우하고 있는 존재다.

Explanation: Is our universe haunted? It might look that way on this dark matter map. The gravity of unseen dark matter is the leading explanation for why galaxies rotate so fast, why galaxies orbit clusters so fast, why gravitational lenses so strongly deflect light, and why visible matter is distributed as it is both in the local universe and on the cosmic microwave background. The featured image from the American Museum of Natural History‘s Hayden Planetarium Space Show Dark Universe highlights one example of how pervasive dark matter might haunt our universe. In this frame from a detailed computer simulation, complex filaments of dark matter, shown in black, are strewn about the universe like spider webs, while the relatively rare clumps of familiar baryonic matter are colored orange. These simulations are good statistical matches to astronomical observations. In what is perhaps a scarier turn of events, dark matter — although quite strange and in an unknown form — is no longer thought to be the strangest source of gravity in the universe. That honor now falls to dark energy, a more uniform source of repulsive gravity that seems to now dominate the expansion of the entire universe.