Die geheimnisvolle Dunkle Materie
비밀가득한 암흑물질

Selbst wenn wir mit modernsten Teleskopen in die Tiefen des Alls blicken: Rund 90 Prozent der Materie bleiben für uns „im Dunkeln“. Wie dieser große Rest aussieht, können wir nur vermuten. Doch ohne ihn wäre unser Universum nicht so, wie es ist. 
우리가 최신식 망원경들로 우주의 심연을 들여다본다해도
거의 90프로의 물질은 우리에겐 어둠속에 있다.
어떻게 이런 큰 나머지가 드러나는지 우리는 단지 상상만할수 있다.
하지만 그것 없이는 우리의 우주는 진짜 우주라고 할수 없을 것이다.

Der Name ist Programm: Die „Dunkle Materie“ entzieht sich unseren Blicken. Nur wenig wissen wir darüber, welche Eigenschaften sie hat und wie sie entstanden ist. Einige Wissenschaftler bezweifeln sogar, dass es sie gibt. Doch eines ist offensichtlich: Sie muss schwer sein. Sonst würden Galaxien zerreißen, ja hätten überhaupt nie entstehen können. Mit modernsten Teleskopen und trickreichen Überlegungen versuchen Astronomen mehr Licht ins Dunkel zu bringen.
그 이름은 프로그램인데(이름이 프로그램이라는게 뭔말인지..) 그 암흑물질은 우리의 시야로부터 자신을 떨어뜨려놓는다.
단지 조금만 우리는 그것에 대해 알 뿐이다. 그것이 어떤 속성을 가졌고 어떻게 생겨났는지.. 어떤 과학자들은 그게 진짜 존재하는 것인지도 의심한다.
하지만 하나는(eines를 어떻게 해석하나요?) 확실하다. 그것은 반드시 무거울 것이라는 것.
그렇지 않으면 은하들은 흩어질 것이고 어쩌면 생겨나지도 못했을 것이다.
최신의 망원경들과 정교한 생각들로 천문학자들은 그 어둠에 대해 더많이 알려고 한다.

 

Mit 22 Kilometern pro Sekunde rast unser Sonnensystem um das Zentrum der Milchstraße herum: Das ist fast die dreifache Geschwindigkeit, mit der ein Space Shuttle die Erde umkreist. Eigentlich müsste die Fliehkraft uns, unsere Nachbarplaneten und die Sonne ins All hinausschleudern – wenn es nur die Himmelskörper in der Milchstraße gäbe, die wir von der Erde aus wahrnehmen können. Denn deren Gravitationskräfte wären nie und nimmer in der Lage, unser dahinrasendes Planetensystem in seine Kreisbahn zu zwingen. Nach den Berechnungen von Astronomen muss in unserer Galaxie mindestens zehn Mal so viel Masse vorhanden sein – sonst würde sie auseinander fliegen. Für andere Galaxien wurden sogar noch höhere Anteile an „Dunkler Materie“ berechnet.
초속 22킬로미터로 우리 태양계는 은하수 주위를 돌고있다.
이 속도는 우주선이 지구를 도는 속도의 거의 세배이다.
만약 은하수에 지구에서 볼수있는 천체들만 있다면 정말 원심력이 우리와 우리주위의 별들과 태양을 우주로 날려버렸을까?
왜냐하면 그것의 중력이 우리의 태양계를 그의 궤도에 묶어두는 일은 절대 없을 것이기 때문이다.
천문학자들의 계산에 의해 우리은하는 적어도 10배나 큰 질량을 가지고 있어야하는가?
그렇지 않으면 우리은하는 서로 떨어져나갈 것이다.
다른 은하들에선 오히려 더 큰 부분이 암흑물질로 존재한다고 계산되었다.

Ohne Dunkle Materie keine Sterne und Galaxien

Davon abgesehen würde es ohne diese Hauptmasse des Universums überhaupt keine Galaxien, Sterne und Planeten geben. Bereits kurz nach dem Urknall muss sich Dunkle Materie zu Haufen zusammengeballt haben, die später zu Keimen für Galaxien wurden. Ohne ihre Gravitationskraft hätte die ständige Expansion des Alls die Entstehung solcher Sternenansammlungen, ja von Sternen überhaupt, verhindert. 
암흑물질 없이는 별들과 은하들도 없다.
이것으로부터 볼 수 있듯이 우주의 이 대부분의 질량 없이는 은하들과 별들과 행성들도
없을 것이다. 빅뱅직후 이미 암흑물질은 덩어리로 공처럼 형성되었을 것이다.
그것은 나중에 은하가 되는 기초가 되었다.
그것의 중력없이는 계속되는 우주의 확장은 그런 별들의 모여듬의 현상을 방해할 것이다.

Ein Roter Zwerg verrät sich im Sternenlicht

Doch nicht nur theoretische Überlegungen, auch Beobachtungen mit modernen Teleskopen sprechen dafür, dass wir bisher nur einen Bruchteil der schweren Objekte im All zu Gesicht bekommen haben. So stellten etwa Astronomen im Jahr 1995 fest, dass ein Stern der Großen Magellanschen Wolke, einer Nachbargalaxie unserer Milchstraße, mehr als 50 Tage lang extrem hell leuchtete. Einzig mögliche Erklärung: Ein „dunkler“ Stern der Milchstraße hatte sich zwischen die Beobachter und den fernen Himmelskörper geschoben. Und mit seiner Masse dessen Licht so abgelenkt, dass es wie durch eine Linse verstärkt wurde. Sechs Jahre später bestätigte sich diese Vermutung: Das Hubble-Teleskop und das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO entdeckten einen sehr kleinen roten Stern knapp daneben – 600 Lichtjahre von uns entfernt und äußerst lichtschwach.
적색왜성 하나가 별빛속에서 드러나다.
이론적인 생각뿐만 아니라 망원경을 통한 관측도 우리는 지금까지 단지 우주속 어두운 물체들의 단편만을 얻었을 뿐이라고 말한다. (zu Gesicht를 어떻게 해석해야할까요?)
몇몇 천문학자들은 1995년에 우리은하수의 이웃은하인 대마젤란 성운의 한 별이
50일이상 매우 밝게 빛났다는 것을 알아내었다.
단 하나의 가능한 설명은 은하수의 한 어두운 별이 관측자와 먼 천체사이로 끼어들어갔다는 것이다.
그리고 그 질량으로 그의 빛은 구부러져서 마치 렌즈를 통과하는 것처럼 강해졌던것이다.(이 부분 문법이.. abgelenkt 뒤에 뭐가 생략된건가요?)
6년 후 이 궁금증은 풀어졌다. 허블망원경과 유럽Südsternwarte ESO의 아주 큰 망원경이 거의 바로 그 근처에서 우리로부터 600광년 떨어진 곳에 있는 하나의 작은 아주 희미하게 빛나는 붉은 별을 발견한 것이다..

Schwach strahlende Ministerne – stecken sie also hinter dem Geheimnis der Dunklen Materie? Vielleicht noch im Verbund mit den rätselhaften Schwarzen Löchern? Zumindest ein paar Prozent der fehlenden Masse könnten sie ausmachen, aber nicht mehr: Denn sonst wäre die Dichte dieser „gewöhnlichen“ Materie im All zu hoch.
희미하게 빛나는 작은 별들, 그들은 그래서 암흑물질의 비밀 뒤에 숨어있나?
아마도 이 수수께끼의 검은 움직이는 것(Schwarzen Löchern)과 연관된 것일까?
적어도 그 잃어버린 질량의 일부는 그들이 차지할것이다,그러나 그 이상은 아니다.
왜냐면 그렇지 않으면 우주의 이 일반적인 물질의 밀도는 아주 높을 것이기 때문이다.

Nur durch ihre Gravitationskraft erkennbar

Es muss also noch eine grundlegend andere Form geben – mit anderen Eigenschaften als die uns bekannte. Die Wissenschaftler konzentrieren ihre Suche auf so genannte WIMPs (Weakly Interactive Massive Particles): Elementarteilchen, die nur durch ihre Gravitationskraft erkennbar sind und weder mit Licht noch mit anderer Strahlung oder Materie in Wechselwirkung treten. Nachgewiesen wurde ein solches Teilchen allerdings noch nicht.
오로지 그것의 중력을 통해서만 알수 있다.
그것은 우리에게 알려진 것이 아닌 다른 속성을 가진 근본적으로 다른 형태로 존재해야한다.
과학자들은 WIMPs(Weakly Interactive Massive Particles 약하게 상호작용하는 무거운 입자들)이라 불리는 것을 연구하는데 집중한다. WIMPs는 단지 그의 중력을 통해서만 알수 있고 빛 뿐만 아니라 다른 방사선 또는 물질과 상호작용하는 기본입자이다.
어떤 하나의 입자도 아직 확실히 증명되진 않았다.

Der Trick mit dem Licht

Immerhin konnte ein internationales Astronomenteam vor kurzem genau bestimmen, wie sich Dunkle Materie in einem Galaxienhaufen verteilt. Dazu benötigten die Wissenschaftler mehr als 120 Beobachtungsstunden am Hubble-Teleskop – und einen Trick: Da Materie mit seiner Masse Lichtstrahlen ablenken kann, der so genannte Gravitationslinsen-Effekt, richteten die Forscher ihr Augenmerk auf die Galaxien hinter dem Haufen. Je stärker deren Licht verzerrt wird, desto größer muss die davor liegende Masse sein.  
빛의 장치
국제 천문학팀은 최근에야 비로소 어떻게 암흑물질이 하나의 은하단에 퍼졌는지 결론내릴 수 있었다. 그것을 위해 과학자들은 허블망원경으로 120시간이상의 관측시간과 하나의 장치가 필요했다. 질량을 가진 물질은 빛을 구부릴수 있기 때문에 (이것은 중력렌즈 효과라 불린다.) 관측자들은 그들의 관심을 그 덩어리 뒤에 있는 은하들에 돌렸다.
빛이 구부려지면 질수록 그것 앞에 놓여진 질량은 큰 것이다.

Dunkle Materie konzentriert sich im Zentrum von Galaxienhaufen

Die Ergebnisse des Forscherteams korrigieren zum Teil bisherige Annahmen: Während manche Wissenschaftler davon ausgegangen waren, dass sich Dunkle Materie besonders an den Rändern von Galaxienhaufen zusammenballt, wurde sie jetzt vor allem im Zentrum lokalisiert. Außerdem scheint der schwergewichtige Stoff gehäuft in der Nähe von Galaxien vorzukommen, die gerade von einem Haufen geschluckt werden. Die Wissenschaftler erklären das dadurch, dass eine solche Galaxie einen Teil der von ihr mitgebrachten Dunklen Materie abstreift – und dieser dann in den Besitz des Haufens übergeht. Wie das genau funktioniert, ist noch unklar. Doch weitere Forschungen sind bereits geplant. 

암흑물질은 은하들의 중심에 집중되어 있다.
관측팀의 결과들은 지금까지의 가정들을 교정한다. 많은 과학자들이 암흑물질은 특히 은하단의 변두리에 뭉쳐져 있다고 생각하는 동안 그것은 지금 다른 어디보다도 중심에 위치해 있다는 것이 밝혀진 것이다. 게다가 한 덩어리로부터 삼켜지고 있는 은하의 근처에 무거운 물질이 모여들어 나타난다.
과학자들은 이것을 이렇게 설명한다.
어떤 은하 하나가 그 은하가 동반하는 암흑물질로부터 일부분이 쓸려지고 그 쓸려진부분은 그후 덩어리에 속하게 된다. 그것이 어떻게 작동하는지는 아직 명확하지 않다. 계속되는 탐사들이 이미 계획되어있다.

Harald Gröschl

원문 http://weltderwunder.de.msn.com/weltraum-article.aspx?cp-documentid=8669636&imageindex=1


** 중력렌즈에 대해서 보충설명을 하자면
우리가 볼록렌즈를 통해 불을 비추면 빛이 한곳에 모아져서 강해집니다.
마찬가지로 먼 곳에서 오는 빛(여기서는 별의 상)이 중력렌즈를 거치면
별빛이 더 강해지는 것입니다.
그럼 왜 우주에서 이런 렌즈효과가 생기는가..
현대물리학에서는 중력을 공간의 휘어짐으로 해석합니다.
따라서 그 휘어진 공간을 빛이 통과하면 마치 렌즈처럼 빛도 휘어지는 것이죠.
어떤 별이 이유없이 평소보다 훨씬 밝게 빛난다면 그 별과 관측자 사이에
보이지 않지만 엄청난 질량을 가진 물체가 있어서 렌즈효과를 낸다고 볼수 있는 것이지요.
이 공간의 휘어짐은 에팅턴의 상대론에 대한 증명실험에서
확인되었는데요.
재밋는 것은 상대론은 공간이 휘어지면 시간도 휘어진다는 것을 의미한다는 겁니다.
그 휘어진 공간에 가면 시간이 천천히 흐르거나 하는 거죠.
그래서 예전에 블랙홀에 대한 개념이 나왔을때 블랙홀을 통과하면
과거나 미래로 간다는 얘기가 나왔고 그런 소재로 수많은 SF소설,영화들이
나오게 된것이지요.^^