은하계, 블랙홀과 별들의 가장 자세한 지도

인간은 수 천년 동안 별을 연구해왔지만, 천체 물리학자인 주나 콜메이어는 우주의 가장 상세한 3D지도를 만드는 특별한 임무를 수행하고 있습니다. 우주를 가로 질러 이동하며 그녀는 슬론 디지털 스카이 서베이에서 팀의 작업을 공유하며, 수많은 별, 블랙홀 및 은하를 전례없이 자세하게 묘사합니다. 만약 우리가 이 속도를 유지하면, 2060년까지 관측 가능한 우주에 있는 모든 거대한 은하를 지도로 만들 수 있다고 그녀는 말합니다. "우리는 수 천년 후 조개 껍질들을 배열하는 것에서부터 일반 상대성 이론에 다달아왔습니다. 만약 40개 더 모으면, 우린 모든 은하계를 지도로 만들어 낼 수 있을 것입니다."라고 그녀는 말합니다.

저는 어릴 적에
어둠을 무서워했습니다.

어둠은 괴물이 있는 곳이죠.

그래서 제 침실 밖에
조그만 불을 밤새 켜두었어요.

그러면 아주 어두워지진 않을테니까요.

그러나 시간이 갈수록, 어둠에 대한
두려움은 호기심으로 바뀌었습니다.

"칠흑같은 어둠"엔 무엇이 있을까?"

그리고 그것은

수 천년간 아님 아마도 영원히
인간을 매료시킬 어둠이란 무엇인지

이해하려는 것으로 변했죠.

여러분도 아시다시피

하늘을 지도로 만들려는
고대 유물들을 보면 알 수 있어요.

이 상아는 3만 년이 넘었습니다.

어떤 이들은 오리온 자리나
아마도 달력이 새겨져 있다고 생각합니다.

우린 몰라요.

푸시 별 지도는 6천 년이 넘었고,

고대 중국 신석기 무덤에서
출토되었습니다.

그리고 저기 작은 조개껍질 더미는

죽은 자의 발 아래 중간에서요.

아마 북두칠성이었을 겁니다.

아마도요.

네브라 원반은 논쟁의 여지가 없습니다.

여러분은 달의 변천과정이나
태양의 일식을 보고 이해하기 위해

천문학자일 필요가 없습니다.

그리고 작은 별 일곱 개은
플레이아데스, 일곱 자매입니다.

그러나 어떤 상황에선,
그 점이 명확합니다.

천문학자들은 오랜 기간동안
지도로 만들어 왔었죠.

왜죠?

그것은 은하계의 한 종으로서
상황을 파악하기 위한

우리의 접근 법입니다.

우린 우리의 행성을 압니다.

질병들을 치료하고

음식을 요리하며

우리 행성을 떠나죠.

그러나 쉽지 않습니다.

우주를 이해하는 것은 전쟁입니다.

그것은 끝없이 시간에 따라 변하며,

우리 모두 함께하는 것입니다.

어둠 속에서
어둠에 대항하는 전쟁입니다.

그래서 오리온이
무기를 갖고 있는 것이죠.

어떤 상황에서든, 만약 여러분이
이 싸움에 참여하게 된다면,

전쟁터에 대해 알 필요가 있습니다.

이 중심엔

하늘을 지도화하는 일엔
세 가지 핵심요소들이 있습니다.

빛을 발산하는 물체가 있고

그 빛을 모으는 망원경이 있으며

그 빛이 무엇인지 이해를 돕는
도구가 필요하지요.

많은 분들이 여러분의 눈을 갖고
달의 움직임을 지켜봐왔을 겁니다.

여러분의 눈은 기본 망원경이
되어왔을 거예요.

그리고 여러분의 뇌로
그 의미가 무엇인지 이해해 왔죠.

여러분의 뇌는 기본 도구
역할을 수행할 겁니다.

이제 만약 여러분과 친구가 함께 있다면

30년 이상의 시간을 쓸 겁니다.

여러분은 매우 정확하게
1,000개의 별들을 지도화할 겁니다.

전장의 최전방으로 움직일테죠.

이것은 실제 티코 부라헤산과
그의 친구 혹은 조교가 한 것입니다.

요하네스 케플러는 1600년대에 했죠.

그들은 선을 움직였어요.

행성들이 어떤 작용을 하는지 이해하고,

태양 주위에서 어떻게 움직이는지도요.

그러나 약 100년 전에야 비로소

하나의 큰 우주란 걸 깨닫게 됩니다.

그 우주가 마치 무한한 듯 보였죠.

하지만 관찰가능한 우주는 유한합니다.

즉 우린 전쟁에서 이길 수 있습니다.

그러나 만약 여러분이 우주를 지도화하면

여러분은 제일 친한 친구 한 두명과
그 일을 하진 않을 것입니다.

우주를 지도화하는덴 군대가 필요하죠.

호기심있고, 창조적이고,
만들기 좋아하는 사람들의 군대요.

함께 할 때 비범한 걸
성취해낼 수 있는 사람들이죠.

전 창의적인 사람들을 모아
군대를 이끌었죠.

슬론 디지털 스카이 서베이,
SDSS의 5세대에서 말입니다.

그리고 이것은 천문학자들이
산업시대를 통해 개인의 호기심을 챙기고

발견할 수 있는 개인들의 능력을
유지하는 방법이지만

진정 진보한 국경에 큰 기계를
배치하는 방법이기도 하죠.

SDSS에서, 저흰 하늘을
세 매퍼들로 구분했습니다.

별들, 블랙홀들

그리고 은하계입니다.

제 연구는 두 개의 반구,

다섯 개의 망원경, 혹 11개,
여러분이 어떻게 세느냐에 따라

10개의 분광기와

수 백만 개의 개체들이죠.

이건 괴물이에요.

그럼 이 매퍼들을 통해 가보죠.

은하계에는 2,500억 개 이상 혹
몇 천억 개 오차범위의 별들이 있죠.

여러분 머릿 속에
가늠이 되는 수가 아닙니다.

그 것은 그 누구에게도
말이 되지 않는 그런 숫자입니다.

여러분은 2,500억 개의 젤리빈을
손에 가질 수 없잖아요. 그렇죠?

이런 별들을 아직 지도화하는
근처에도 가지 못했습니다.

우린 가장 흥미로운 것을
선택해야 합니다.

SDSS-V에서, 우리는
6백만 개의 별들을 매핑하고 있습니다.

여러분 생각엔, 별들의 나이를
측정할 수 있다고 여기는 그곳에서요.

왜냐하면 만약 여러분이
별의 나이를 측정할 수 있다면,

그건 마치 은하수에 뿌려진
6백만 개의 시계를 갖는 것과 같습니다.

그리고 정보를 갖고,

우리의 역사와 은하의 화석
기록을 풀어낼 수 있고

어떻게 형성이 되었는지 알 수 있죠.

여기서 다시 주제를 살펴보겠습니다.

블랙홀은 우주에서 가장
복잡한 대상들 중 하나입니다.

왜죠?

왜냐하면 말 그대로 그것은
물리적인 형태인 수학 덩어리이고

우리가 거의 이해하지 못하기 때문이죠.

그건 마치 숫자 0이 살아서
여기 복도를 돌아다니는 것과 같아요.

완전 이상할 거 같죠.

더 이상합니다.

이 것은 여러분이 농구공을 작은 점으로
부수면 매우 초밀도의 이상한 것이죠.

아닙니다, 부순 농구공들은
표면을 갖고 있죠.

이들은 표면이 없으며
우린 그걸 이제 알고 있습니다.

왜냐하면 그걸 봤기 때문이에요.

혹은 표면이 없는 걸 봤죠.

블랙홀에 대해 정말 흥미로운 점은

물질을 공부함으로써 그들에 대해
많은 것을 배울 수 있다는 겁니다.

그저 어떤 정보도 되돌아오지 않는
그 지점을 지나가듯이 말이죠.

왜냐하면 이 지점에서,

블랙홀은 많은 엑스레이와 광학 및
자외선과 전파들을 방출하고 있습니다.

사실상 이 개체들이 어떻게
자라는지 배울 수 있습니다.

그리고 SDSS에서, 저흰 그들이
어떻게 형성됐는지 이해하기 위해,

50만개 이상의
초대형 블랙홀을 보고 있습니다.

제가 말씀드린 것처럼,

우린 은하계에 살고 있고,
여러분은 이 사실을 잘 알고 있죠.

은하계는 완전히 평균 은하입니다.

재밌는 일은 일어나지 않고 있어요.

하지만 이것은 우리의 것이죠.
매우 좋은 일이에요.

은하계와 모든 은하수들은

굉장히 불편한 과거를
갖고 있다고 생각합니다.

말 그대로 스스로를
폭발시켜 퍼뜨린 겁니다.

이건 마치 여러분이 아는
아는 보통의 사람들이

펑크락에 빠진 십대였던
과거를 가진 것과 같아요.

그것은 굉장히 놀랄 일이죠.

별들은 그들 시스템을 날려버리고 있고,

블랙홀이 그 가운데에 자라고 있으며

수많은 양의 에너지를 방출하고 있죠.

어떻게 이런 일이 일어나죠?
어떻게 이런 변화가 생기는 걸까요?

SDSS에서, 저흰 이 짐승의 배로
다가가 훨씬 확대하여

시드 비셔스가 어떻게 와드 클리버로
자라났는지 이해하기 위해

그곳에서 일어나는
과정들을 살펴볼 겁니다.

제 무기입니다.

이들은 큰 망원경 두 개입니다.

아파치 포인트 관측소는 뉴멕시코의
슬론 망원경을 보유하고,

칠레의 라스 캄파나스 관측소는

2.5m 망원경인
두 폰드를 보유하고 있습니다.

저희 2.5m의 거울 크기는

타이코와 케플러에 비하면 컸죠.

그러나 사실 오늘날
이건 그리 큰 것도 아닙니다.

다른 곳엔 더 큰 망원경들도 있어요.

그러나 SDSS에서 저흰 오래된
망원경에 새로운 장치를 사용하여

흥미롭게 만들었죠.

모든 관찰대상의 빛을 조리개로 모아서

새 장치의 빛을 처리하는 초점 평면에서

초점을 맞춥니다.

SDSS-V의 새로운 점은

초점면을 완전히 로봇으로
만들고 있다는 겁니다.

네, 맞습니다. 로봇이요.

(웃음)

그들을 여러분께 보여드릴 거예요.

하지만 이들은 사납고 무서워요.

그러니 여러분 심호흡을 한번 하세요.

(날숨) 미리 주의드립니다.

여기 계신 인간과 기계를 구분하는
블레이드 러너에게 그냥 보여드리면

바로 이겁니다.

(웃음)

제게 이들 1,000개가 있습니다.

그 중 반은 각 반구의
각기 망원경의 조리개에 있습니다.

얘들은 하늘에서 이렇게 움직입니다.

여기 우리들의 관찰 대상들과
별들이 있습니다.

여러분 별, 은하, 블랙홀들을
보실 수 있을 거예요.

저희 로봇들이 별과 은하 및
블랙홀로부터 빛을 포착하기 위해

우리가 이들을 지나칠 때

그 관찰대상들에게로 움직일 겁니다.

블랙홀 빛을 포착하는 건 이상하지만,

저흰 이미 블랙홀이
이상하다는 걸 알아냈죠.

한 가지 더 있습니다.

별들은 항상 폭발하고 있습니다.

마치 1987년 우주 관찰범위에서
일어난 것처럼 말이죠.

블랙홀은 항상 자라고 있습니다.

매일 밤 새로운 하늘이 있는 셈이죠.

즉 우린 하늘을 한번만
지도화할 수가 없습니다.

우린 하늘을 여러번 지도화해야 합니다.

따라서 SDSS-V에서, 저흰
하늘의 각 부분들로 여러번 되돌아가

시간이 지남에 따라 관찰대상들이
어떻게 변화하는지 볼 겁니다.

왜냐하면 이들 변화는
물리학을 부호화하고

이들 관찰 대상들이 자라고 변화하는
상황들을 부호화합니다.

하늘을 훑어보는 겁니다.

좋습니다. 제가 다시 요약해볼게요.

글로벌 서베이, 두 개의 반구들,

다섯 개의 망원경, 10개의 분광기,
수백만 개의 관찰대상, 하늘을 흝어보고

창조적인 군대, 로봇들, 네.

여러분들은 놀랍다고 생각하실 거예요.

"우와. 그녀는 아마
이 기계가 필요할 거야.

호기심 어린 고독한 늑대 천재인
개인들을 위한 공간은 없을 거야." 맞죠?

그러시다면 100% 틀리셨어요.

하니의 물체를 만나보죠.

하니 반 아르켈은
네덜란드인 교사입니다.

그녀는 SDSS 데이터의
일반인 버전을 분석하고 있었는데

이 엄청나게 희귀한 형태를 발견했죠.

지금은 주요 연구 대상입니다.

그녀가 그렇게 할 수 있었던 건
SDSS때문이었어요.

처음부터 슬론 재단의 위임을 받아

광범위한 데이터를 대중에게 공개하고

사용할 수 있었기 때문입니다.

그녀는 시민 한 명입니다.
네, 박수 쳐주세요.

박수 쳐주세요.

(박수)

하니는 시민 과학자이자

혹은 제가 그들을
이렇게 부르고 싶어요.

"시민 전사들."

그녀는 여러분이 참여하기 위해 화려한
천체물리학자일 필요 없단 걸 보여주죠.

여러분은 그저 호기심이 많으면 됩니다.

몇 년 전,

저의 네살배기가 물었죠.
"달은 달을 가질 수 있어?"

그리고 이 질문에 답하려 했습니다.

왜냐하면 네 살짜리 아이들이

오랫동안 이 질문을 많이 했겠지만

저를 포함한 많은 전문가들은
대답을 알지 못했거든요.

잠재적인 위성을 가진 우리 태양계엔
달들이 존재합니다.

그저 이해할 필요가 있는 수많은
기본적인 질문들이 있다는 걸

보여드리는 겁니다.

그리고 이건 제게 SDSS에 관한
가장 중요한 점을 생각하게 했습니다.

왜냐하면 별, 은하계,
블랙홀, 로봇들이요.

다 엄청 멋있죠.

그러나 그들 중 가장 멋진 건

완전 평균 은하 중에
완전 평균인 별 근처에 있는

그 잔해더미에 존재하는
조그만 생명체들이

그들의 세계를 이해하려는 전쟁에서
승리할 수 있게 해준다는 겁니다.

이 영상의 모든 점들은 은하입니다.

이 모든 점들이요.

(환호) (박수)

약 1980년 이래로 우주인들이

큰 조사에서 지도화해온 수많은
은하들을 여기 보여드립니다.

여러분은 Y2K즈음
SDSS의 효과를 볼 수 있습니다.

만약 이 상태로 계속 하면
우린 2060년까지

관찰할 수 있는 우주의 모든 큰
은하들을 지도화할 수 있을 겁니다.

생각해보세요.

생각해보세요. 우리가 조개껍질을
배열해온 것부터 시작해서

일반상대론과 SDSS에 이르기까지
몇 천년이 걸렸고

만약 우리가 40년 정도 더 기다리면

모든 은하들을 지도화할 수 있습니다.

그러나 우린 이 상태에서
기다려야 합니다.

그것이 우리의 선택이 될까요?

우리 종 전체를 도둑질하여

우주를 이해할 권리를 앗아갈
어두운 세력이 이 세상에 존재합니다.

어둠을 두려워하지 마세요.

맞서 싸우세요.

저희들에게 동참하세요.

감사합니다.

(박수)