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우주초기

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07. 블랙홀 미스터리 , 원시 블랙홀이 암흑물질의 정체일 수 있는가 원시 블랙홀이 암흑물질의 정체일 수 있는가우주 전체 질량의 약 27퍼센트를 차지하는 물질이 있다. 빛을 내지도, 반사하지도, 흡수하지도 않는다. 전자기파로는 어떤 방식으로도 감지되지 않는다. 그러나 중력은 행사한다. 은하가 흩어지지 않고 구조를 유지하는 것, 은하단이 예상보다 훨씬 강하게 결합되어 있는 것, 우주 전체의 대규모 구조가 지금과 같은 형태를 갖추게 된 것 — 이 모든 것의 배후에 이 물질이 있다. 물리학자들은 그것을 암흑물질(dark matter)이라고 부른다.문제는 그것이 무엇인지 아무도 모른다는 것이다. 수십 년간 가장 유력한 후보였던 WIMP(약하게 상호작용하는 거대 입자)는 대형 지하 검출기에서 반복적으로 탐색됐지만 아직 직접 검출된 적이 없다. 이 상황에서 전혀 다른 방향의 가설이 ..
03. 블랙홀 미스터리 , 초거대 블랙홀 초거대 블랙홀은 왜 은하보다 먼저 존재했는가닭이 먼저인지 달걀이 먼저인지를 묻는 질문은 오래된 철학적 난제다. 우주에도 똑같이 답하기 어려운 질문이 있다. 은하가 먼저인지, 블랙홀이 먼저인지. 오랫동안 물리학자들은 은하가 먼저 형성되고, 그 중심에 초거대 블랙홀이 나중에 자리를 잡는다고 생각해왔다. 별들이 모여 은하를 만들고, 그 과정에서 물질이 중심으로 축적되어 거대한 블랙홀이 탄생한다는 시나리오였다.그런데 최근 관측이 그 순서를 흔들고 있다. 우주 초기, 빅뱅 이후 불과 수억 년밖에 지나지 않은 시점에 이미 태양 질량의 수십억 배에 달하는 초거대 블랙홀이 존재했다는 증거가 속속 등장하고 있다. 은하가 충분히 형성되기도 전에 블랙홀이 먼저 거기 있었다는 것이다. 초거대 블랙홀은 왜 은하보다 먼저 존재했..