How big is 에리다누스자리 초공동?

에리다누스자리 초공동은 은하가 보통보다 적은 광대한 우주 영역으로, 에리다누스자리 방향에서 보인다. 약 20억 광년에 걸쳐 있으며, 광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리이다. 지구에서 약 30억 광년 떨어져 있고, 빅뱅에서 남은 희미한 빛 속의 유난히 차가운 영역과 같은 방향에 있다.

크기

초공동에는 뚜렷한 경계가 없다. 천문학자들은 은하의 수가 평균 아래로 떨어지는 지점을 기준으로 초공동의 크기를 잰다. 2015년에 하와이 대학교의 István Szapudi가 이끄는 연구팀이 Pan-STARRS1 망원경과 NASA의 WISE 위성으로 하늘의 이 부분에 있는 은하의 지도를 만들었다. 연구팀은 물질이 평균보다 약 14% 적은 영역을 찾아냈다.

연구팀의 발표에서는 이 초공동의 지름을 18억 광년으로 기술했다. 논문은 반지름을 220메가파섹, 오차 50 정도로 제시하는데, 이 단위는 우주의 팽창 속도에 따라 달라진다. 1메가파섹은 약 326만 광년이다. 플랑크 위성이 측정한 팽창률을 적용하면, 이 반지름은 지름 약 21억 광년에 해당하며, 16억~26억 광년 사이의 값이다.

이후 연구들은 이 초공동의 모양을 두고 의견이 엇갈린다. 2016년의 한 연구는 이 초공동이 시선 방향으로 길게 늘어난 모양임을 알아냈다. 하늘을 가로지르는 너비는 약 19억 광년이지만, 깊이는 약 48억 광년이었다. 은하까지의 거리를 더 정밀하게 잰 2017년의 조사는 그 대신 같은 시선 방향을 따라 더 작은 공동 여러 개가 있음을 알아냈다. 그 사이에는 평균보다 은하가 많은 작은 영역들이 놓여 있다.

크기 비교

초공동의 지름은 지름이 약 10만 광년인 우리 은하 원반의 약 2만 배이다.
우리 은하를 지름 약 24센티미터인 농구공 크기로 줄인다면, 초공동은 지름이 약 4.8킬로미터일 것이다.
초공동은 우리 은하를 포함하는 은하단의 띠인 물고기자리-고래자리 복합 초은하단 길이의 약 2배이다. 이 복합 초은하단은 길이가 약 10억 광년이다.
관측 가능한 우주는 빛이 지구에 도달할 시간이 있었던 우주의 부분으로, 지름이 약 930억 광년이다. 이는 초공동 지름의 약 46배이다.
지구에서 보면 초공동은 하늘에서 30도가 넘게 걸쳐 있으며, 이는 보름 때의 달 지름의 거의 60배이다.

콜드 스폿

우주 마이크로파 배경은 우주에서 가장 오래된 빛으로, 우주의 나이가 약 38만 년이었을 때 방출되었다. 오늘날 이 빛의 온도는 절대 영도보다 약 2.7도 높으며, 어느 방향에서나 거의 같다. 2004년에 NASA의 WMAP 우주선이 만든 지도를 연구하던 천문학자들은 에리다누스자리에서 예상보다 차가운 넓은 영역을 발견했다.

이 콜드 스폿의 중심은 측정 방법에 따라 평균보다 약 100만분의 70~150도 더 차갑다. 2013년에 유럽우주국의 플랑크 위성은 이 영역이 측정 오류가 아니라 실제로 존재함을 확인했다.

초공동은 빛을 더 차갑게 보이게 만들 수 있다. 빛이 공동에 들어갈 때 에너지를 조금 잃는다. 우주의 팽창이 빨라지고 있어서 빛이 공동을 지나는 동안 공동이 납작해지고, 그래서 빛은 빠져나오면서 들어갈 때 잃은 에너지를 모두 되찾지 못한다. 이를 적분 색스-울프 효과라고 한다.