인공지능이 그린 우리은하 주변 암흑물질 지도 공개

[이데일리 강민구 기자] 인공지능으로 그린 우리은하 주변 암흑물질 분포 지도가 공개됐다.

홍성욱 한국천문연구원 박사.(사진=한국천문연구원)

한국천문연구원은 홍성욱 박사가 주도한 국제 공동 연구진이 1900여개 외부 은하 정보에 딥러닝 기술을 적용해 우리은하로부터 1억 광년안에 펼쳐진 암흑물질의 밀도 분포를 예측했다고 27일 밝혔다.

암흑물질은 질량이 있어 중력을 통해 우주에 있다고 간접적으로 추정되는 물질이다. 빛을 내거나 반사하지 않아 우리 눈에는 보이지 않는다. 하지만 암흑물질은 우주를 구성하는 에너지의 약 26%를 차지할 것으로 추정된다.

연구진은 이번 연구를 통해 300만 광년의 해상도를 가진 우리은하 주변 우주 거대 구조의 상세 모습을 확인했다.

연구진은 ‘일러스트리스-TNG (Illustris-TNG)’라는 대규모 우주 거대 구조를 모사한 시뮬레이션을 이용해 인공지능 모형을 학습시켰다. 학습한 결과, 암흑물질 예측 모형은 은하 간 실가닥 구조까지 자세하게 표현했다.

실제 성능도 우리은하가 포함된 국부 은하군과 처녀자리 은하단 등 기존에 알려진 은하 집단과 은하들을 연결하는 실가닥 구조가 잘 재현한 것으로 확인했다

은하와 은하를 연결하는 우주망이 대부분 암흑물질로 구성됐기 때문에 이를 이해하는 게 중요하다. 우주에 있는 각 은하가 과거에 어떻게 형성됐고, 미래에 어떻게 진화할지 알아낼 우주 팽창 모형의 뼈대가 된다.

홍성욱 박사는 “이번에 활용한 딥러닝 기술로 우리은하 주변뿐 아니라 더 확장된 우주 거대 구조에 대한 상세 지도를 얻으면 현대 천문학의 난제인 암흑물질의 정체를 밝힐 수 있다”고 말했다.

연구결과는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 5월 26일자에 게재됐다.

인공지능으로 예측한 우리은하 주변 1억 광년 내의 3차원 암흑물질 분포와 운동 방향.(자료=한국천문연구원)