5차원 시공간과 우주의 구조 (2)-14 양자중력공간 이론 논문

13. 블랙홀의 은하 형성 가설

시공간 팽창도가 상대적으로 n배 증가한 우주 공간에서 웜홀을 통해 우리 우주 공간으로 이동한 물체는 상대적으로 n배 증가한 시공간 팽창도를 갖는다. 주변 공간과 비교하여 상대적으로 시공간 팽창도가 큰 공간을 형성할 경우 시공간 팽창도의 차이에 의해 시공간 팽창도가 큰 쪽으로 힘이 작용하여 인력이 형성된다. 따라서 특이점을 통하여 제트 형태로 방출된 물질은 우리 우주 공간의 다른 물질보다 강한 인력을 형성하여 우리 우주 공간에서 별을 형성하는 핵의 좋은 재료가 될 것으로 추정된다. 신생별이 유난히 밝게 빛날 수 있는 것도 시공간 팽창도의 차이가 큰 핵을 중심으로 형성되어 에너지 활동이 활발하여졌기 때문으로 추정된다. 그림 66은 독수리 성운에서 별들이 탄생하는 모습이다. 신생별은 유난히 밝다.

따라서 지금까지 살펴본 여러 가지 상황으로 말미암아 다음과 같은, 블랙홀이 은하 형성의 중심 역할을 한다는 가설을 세울 수 있다. 최근 러셀 험프리는 그의 책 ‘starlight and time'에서 화이트홀을 통하여 우주가 생성될 수 있음을 주장한 바 있다[45]. 본 논문은 블랙홀의 이상적인 특이점은 웜홀을 형성하게 되므로 화이트홀의 역할을 하게 됨을 말하고 있다.

우주 A와 우주 B가 있다. 우주 A와 우주 B 사이에는 인 시간의 흐름이 정지된 공간이 있다. 시간의 흐름이 정지된 공간과 우주 A와 우주 B의 공간 테두리로 말미암아 서로 빛이 오고가지 못한다. 서로가 서로를 볼 수 없다(그림 67).

우주 A와 우주 B의 공간에 블랙홀이 형성되고 특이점이 서로 연결되어 웜홀을 형성한다. 시간의 흐름이 정지된 공간은 우주 A와 우주 B의 공간 테두리에 의해 포용됨으로 시간의 흐름이 정지된 공간은 더 이상 빛을 통과시키지 못하는 벽이 아니라 순간 이동을 할 수 있는 훌륭한 통로가 된다. 우주 A에 시간이 정지된 공간이 특이점으로 형성됨으로 그 영향으로 소위 암흑물질이라 불리는 거대한 블랙홀의 중력장이 형성한다(그림 68).

블랙홀의 특이점을 통하여 우리 우주보다 시공간 팽창도가 n배 높은 우주 B로부터 단단한 덩어리인 핵이 제트 형태로 방출된다. 이 핵은 우주 B에 있던 물질이라 우리 우주 공간보다 시공간 팽창도가 상대적으로 n배 높다. 따라서 제트 형태로 방출될 때 우주 B에서의 원래 고유 속도보다 n배 증폭된 속도로 초광속으로 움직이고 이동 거리 역시 공간 거리가 n배 팽창되어 n배 먼 거리를 이동한다. 시공간 팽창도의 상대적인 차이(와 물질 자체의 온도 증가)로 인하여 밝은 빛을 띠는 불덩어리 같다(그림 69).

제트를 통해 나온 우주 B의 물질은 시공간 팽창도가 주변 공간보다 상대적으로 커 밝게 빛을 발하고 인력이 다른 물질보다 강해 주변의 성간 물질을 끌어당겨 신생별을 형성한다. 이렇게 형성되는 신생 별들은 블랙홀의 특이점 주변으로 모여들면서 특이점을 통한 코리올리 효과로 말미암아 회전력이 생기고 결국 특이점을 중심으로 회전하는 은하를 형성한다(그림 70).

은하의 별들과 성간 물질 중 오래된 것들은 블랙홀 주변에 강착원반을 형성하여 회전하며 특이점을 통과하여 우주 B로 탈출해 나간다. 물질이 탈출해 나가는 힘은 특이점에 형성되어 있는 시간의 흐름이 정지한 공간으로 말미암아 우주 A로부터 빨아들이는 힘이 형성되었기 때문이다. 물질은 우주 A로부터 특이점으로 진입할 때 얻게 되는 이러한 힘을 이용하여 우주 B의 공간으로 탈출해 나간다(그림71).

우주 B로 들어온 우주 A의 물질은 우주 B의 높은 시공간 팽창도의 영향을 받아 우주 A의 물질의 시공간 팽창도는 우주 B의 주변 공간의 시공간 팽창도의 범위까지 점차 증가된다. 결국은 우주 B의 시공간 팽창도와 같은 시공간 팽창도를 얻게 된다. 시공간 팽창도의 증가는 포텐셜 에너지의 증가를 반영함으로 결국 우주 B에서 물질은 에너지 보충을 받는다. 에너지를 보충 받은 물질은 우주 B에 소속한 은하의 물질의 일부로 있다가 우주 B의 특이점을 통해 우주 A로 빠져 나가 다시 에너지가 큰 핵의 역할을 한다. 다시 신생별이 형성되고 우주 A에 있으면서 퇴화를 거쳐 에너지를 소모한다. 보충되었던 핵의 시공간 팽창도는 시간이 지나면서 주변 공간의 시공간 팽창도가 같아지고 에너지를 잃는다. 다시 특이점을 통해 우주 B로 빠져 나가 우주 B에서 에너지를 보충한다. 이러한 과정을 반복한다(그림72).

 

경우에 따라 블랙홀의 특이점이 닫쳐 우주 A와 우주 B의 물질 이동이 없기도 한다. 따라서 강착원반이 형성되지 않으며 제트가 형성되지 않는다. 대표적인 예가 우리 은하이다. 그러나 블랙홀이 있다는 흔적은 남아있다. 이를 비활동성 블랙홀이라 한다(그림73).


은하가 수명을 다하면 블랙홀의 특이점을 통하여 우주 B로 완전히 옮겨지기도 한다. 우주 A에서는 은하는 더 이상 보이지 않게 된다(그림 74).

 

이로 보아 몸에 있어서 기본 단위가 세포인 것처럼 우주에 있어서 기본 단위는 은하인 것으로 여겨진다.

 

2007년 8월 24일자 세계일보[46]에 다음과 같은 기사가 실렸다.

「우주에서 지름이 10억 광년이나 되는 거대한 구멍이 발견됐다. 사이언스타임스는 23일 미국 미네소타 대학교 천체물리학과 연구팀이 지구에서 60억∼100억 광년 떨어진 에리다누스 별자리에서 이 구멍을 찾았다고 전했다. 연구팀은 이 구멍에서 별, 가스는 물론, 심지어 ‘암흑물질’도 못 찾았다. 암흑물질은 전파·적외선·가시광선· 자외선·X선·감마선 등 어느 것으로도 관측되지 않고 오로지 중력을 통해서만 존재를 알 수 있기 때문에, 과학자들은 이 보이지 않는 미지의 물체를 ‘암흑물질’이라 이름 붙였다. 우주 팽창(빅뱅)을 일으키는 ‘암흑에너지’와 반대로 우주를 수축시키는 힘으로 알려졌다. 그러나 이번 발견된 구멍은 이마저도 관측되지 않았다. 이처럼 텅 빈 공간은 예전에도 간혹 발견됐지만 이렇게 큰 규모는 처음이다. 연구팀을 이끈 로렌스 루드닉 박사는 “이 정도 크기는 보통의 빈 공간보다 무려 1000배나 큰 것”이라며 “상상을 초월하는 수준”이라고 놀라워했다. 또 다른 연구원 릴리아 R 윌리엄스도 “이번 발견은 그간 관측 자료는 물론 컴퓨터 시뮬레이션으로도 설명하기 힘든 현상”이라고 말했다.」

이러한 발견을 2007년 8월 29일자 Creation Evolution Headline[47]에서는 다음과 같이 평하고 있다.

「우주론적 관측들은 이론과 심각하게 뒤엉켜서 발견된다. 그 관측들을 이론과 서로 연관시키려는 것은 매우 어려워 보인다. 그 거대한 구멍은 실재일 수도 있고, 또는 사용되어진 이론과 기술에 의해서 생겨난 인위적 결과일 수도 있다. 일부 우주론자들은(BBC 기사를 보라) 이것은 암흑에너지(dark energy)를 확인해주는 것이라고 주장하고 있다. Science Now는 그것은 급팽창 이론(inflation theory)과 모순된다고 말했다. 그리고 그 결론은 성급한 것이라고 생각한다는 한 천문학자의 말을 인용하고 있다. 하와이 대학의 한 천문학자는 우주의 구멍은 큰 질량을 가진 영역의 중력이 밀도가 낮은 영역의 물질들을 끌어당길 때 생기는 것으로 보이며, 우주 탄생 이후 130억년이 지난 시점에서 저밀도 영역이 보다 고밀도 영역과의 싸움에서 패배하고 있는 것이라고 설명했다. 미네소타 연구팀은 이 발표는 독립적인 확증을 필요로 할 것이라고 말했다. 그래서 이 보고에 너무 무게를 두는 것은 현명하지 못한 일이라는 것이다. 놀라는 표정을 지으며 서로 다른 주장들을 내세우는 과학자들을 바라보는 것은 재미있는 일이다.」        

   

Great Void(거대한 구멍)가 발견된 위치는 에리다누스 별자리이다(그림75, 그림 76).

Great Void는 2004년 NASA의 Wilkinson Microwave Anisotopy Probe(WMAP) 위성에 의해 측정되었던 Cosmic Microwave Background (CMB) radiation(우주배경복사) 지도에서 WMAP Cold Spot으로 처음 발견되었다(그림 77. 왼쪽 원 안의 푸른색 부분).

그 이후 NRAO Very Large Array Sky Survey (NVSS)에 의해 측정되어 작성된 라디오파 지도에서도 가장 차가운(coldest) 영역으로 나타남으로 결국 그곳에 거대한 빈 공간(Great Void)이 존재하고 있음이 최근 미국 미네소타 대학 천체물리학과 연구팀에 의해 밝혀졌다(그림 77. 오른쪽 원 안의 짙은 푸른색 부분)[48][49].

이러한 Great Void의 존재는 기존의 인플레이션 우주론으로는 잘 설명되지 않으나, 본 논문의 블랙홀의 특이점을 통한 은하형성 가설에 있어서 그림 74에서 설명되어지는 특이점을 통한 은하소실의 흔적으로 설명가능하다.

 

본 논문의 블랙홀의 특이점을 통한 은하 형성 가설은 기존 블랙홀 이론에서 문제시 되고 있는 정보 소실 문제[50][51]가 발생하지 않으며 에너지 보존의 법칙이 성립한다.

우리 우주 공간은 제4의 공간축인 시공간 팽창도(깊이)의 측면으로 볼 때 그림 78과 같은 아름다운 공간 구조를 가지고 있는 것으로 추정된다.


덧글

댓글 입력 영역


양자중력공간 이론과 빛

본 블로그의 독특한 내용과 아이디어는 저자의 허락이 없는 한 함부로 타 논문이나 저서 또는 특허에 사용하는 것을 금지합니다. 이를 어길시 저는 법적으로 책임을 물을 것입니다. 그러나 본 블로그의 내용과 아이디어는 오직 저의 허락하에 사용가능하오니 이를 논문이나 저서에 인용하거나 사용하실 분은 반드시 저에게 연락주십시오(yshoono@hotmail.com). 그러나 인터넷에서 비영리 목적으로 건전한 토론의 목적으로 원저작자를 표시한 상태에서 자유롭게 사용하는 것은 허락합니다.