tgim77716출처:동아사이언스
링크:https://v.daum.net/v/20251213080147747
요약:그동안 천문학계에서는 우주가 점점 더 빠르게 팽창한다는 가속팽창 이론이 정설이었다. 가속팽창 이론은 지구에서 멀리 떨어진 50개 이상의 초신성이 폭발하면서 내뿜은 빛이 예상보다 더 어둡게 관측된다는 것에서 시작했다. 당시 주요 우주론이던 감속팽창 이론에 비해 빛이 더 어둡게 관측된다는 것은 그만큼 우주가 더 빨리 멀어지는 것이라고 해석된 것이다. 이후 가속팽창 이론을 사울 펄무터(당시 미국 UC버클리 교수), 브라이언 슈미트(당시 호주국립대 교수), 애덤 리스(당시 미국 존스홉킨스대 교수)가 정설로 이끌었고 이 이론으로 2011년 노벨물리학상까지 수상했다. 이들은 우주의 표준촛불이라 불리는 la형 초신성을 관찰했고, 밝기가 정확하게 일정하지 않은 la형 초신성을 ‘광도 표준화’ 과정을 통해 먼 은하까지의 거리를 정확하게 알아낼 수 있는 표준촛불로 사용할 방법을 개발했다. 하지만 노벨상도 인정한 가속팽창에 연세대 신촌 캠퍼스 과학관에 있는 이영욱 천문우주학과 교수는 문제를 제기했다. 바로 la초신성의 밝기가 일정하지 않고 별의 나이에 영향을 받는다고 말이다. 이 교수팀의 연구에 따르면 먼 은하의 초신성이 어둡게 보이는 까닭이 단순히 우주가 팽창하기 때문만이 아니라 별 자체의 나이가 영향을 줄 수 있다고 밝혔다. 먼 은하의 별은 나이가 들었고 상대적으로 밝은 초신성을 만든다. 가까운 은하의 별은 젊고 어두운 초신성이다. 젊은 초신성은 표준화 과정에서 실체보다 더 어둡게 보정된다는 뜻이다. 이러한 ‘나이 편향’효과는 연구에서 높은 통계적 정확도를 보인다. 나이 편향을 반영해 초신성 데이터를 보정하자 기존 표존우주모형은 더 이상 관측 결과와 일치하지 않았다. 이는 가속팽창 이론에 오류가 있을 가능성을 제기했다. 이에 반박하기 위해 많은 학자들이 나섰지만 계속해 연세대 팀의 주장이 더 높은 신뢰도를 얻었다. 이 교수팀의 발견은 DESI(암흑에너지 분광장비) 프로젝트 연구팀의 결과와도 부합한다. 기존 표준우주모형에서 우주종말은 ‘빅 프리즈’로 약 1000억년 후에는 은하들이 너무 멀어져 서로 관측할 수 없게 된다는 것이지만, 감속팽창이 정설이라면 우주의 끝은 ‘빅 크런치’가 될 수 있다. 아직 감속팽창 이론이 정설로 인정되진 않았지만 우주가 감속팽창하고 있다면 결국 우주는 한 점으로 끝난다는 것이다. 우주는 정말 멈추고 있는 것일까, 그 여정이 계속되고 있다.
내 생각:우주가 계속해서 팽창한다고 배워왔는데 우주가 속도를 줄이며 팽창한다는 관점이 연구되고 있다고 하니 신기했다. 또한 우주가 감속팽창한다는 것이 정설이 된다면 앞으로 어떤 변화가 있을지 궁금해졌다. 정말 우주의 끝이 한 점으로 돌아가게 되는 것이라면 그 속에 있는 우리들은 어떻게 될지도 상상해보는 시간이 되었다. 앞으로 학계에서 이와 관련된 연구가 더 활발하게 일어나면 좋겠다.