90억년 전 암흑 에너지 확인


우주를 점점 빠른 속도로 팽창시키는 암흑 에너지가 90억년 전부터 활발하게 활동하고 있었다는 증거가 허블 우주망원경 관측으로 발견됐다고 스페이스 닷컴이 16일 보도했다.

존스 홉킨스 대학의 애덤 리스 교수 등 연구진은 지금까지 발견된 것 가운데 가장 먼 23개의 초신성들을 근거로 90억년 전 우주의 팽창을 관측하던 중 예상대로 은하들을 점점 빠른 속도로 밖으로 밀어내는 반(反)중력의 힘이 오늘날과 매우 비슷하게 작용하고 있는 것을 발견했다.

1a형으로 불리는 모든 초신성들이 같은 밝기로 연소하기 때문에 이들의 밝기를 이용하면 각자의 상대적 거리를 계산할 수 있는데 학자들은 지난 90년대 말 이 초신성들의 밝기가 예상보다 어둡다는 데 주목, 우주의 팽창 속도가 점점 빨라지고 있다는 사실을 발견했고 이런 현상의 배후에는 물질을 밀어내는 암흑 에너지가 있다는 것을 알아냈다.

리스 교수는 "암흑 에너지는 우주 전체 에너지의 70% 이상을 차지하지만 지금까지 이에 관해 알려진 것이 별로 없다"면서 "이번에 발견한 것은 우리가 `암흑 에너지'라고 부르는 것이 90억년 전에도 있었으며 이 때부터 영향을 미치기 시작했다는 것"이라고 말했다.

리스 교수는 이번 발견은 물리학의 가장 중요한 의문 가운데 하나를 이해하는데중요한 단서를 주는 것이긴 하지만 암흑 에너지의 본질을 밝혀낸 것은 아니라는 점을 분명히 했다.

미 항공우주국(NASA) 우주망원경과학연구소의 한 과학자는 "지구 표면의 70%는 물로 덮여 있지만 물의 성분이 밝혀지기까지는 오랜 세월이 걸렸다. 암흑 에너지의 경우도 마찬가지로 학자들은 아직 성분을 밝혀내는 과정에 있다"고 비유했다.

지금까지의 연구에 따르면 초기 우주를 구성하는 물질은 중력 때문에 안쪽으로 끌려 들어가 팽창 속도가 줄어들었으나 60억~50억년 전부터 우주의 팽창에 가속도가붙기 시작했다. 학자들은 이 때가 바로 암흑 에너지가 우주 전쟁에서 승리한 시기일것으로 보고 있다.

우주의 나이는 약137억년으로 추정된다.

이번에 학자들이 이룬 또 하나의 중요한 성과는 태고의 항성폭발 특성을 오늘날의 것과 비교할 수 있게 됐고 이를 통해 90억년 전 초신성의 화학적 구성이 오늘날의 것과 놀랄 만큼 비슷하다는 점을 확인했다는 것이다.

리스 교수는 "이는 암흑 에너지를 이해하는 도구로 초신성을 사용하는 우리의 연구 방식이 유효하다는 사실이 확인된 것"이라고 그 의미를 설명했다.

연구진은 또 자신들의 연구가 아인슈타인의 암흑 에너지 설명과 일치한다는 사실을 강조했다.

아인슈타인이 주장했다가 나중에 철회했던 `우주상수'는 오늘날 학자들이 암흑 에너지라고 부르는 반중력(척력) 에너지와 결국은 같은 것으로 밝혀졌다.

이 연구는 천체물리학 저널 내년 2월호에 발표된다.

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