우주 팽창 속도의 역대 최고 정밀 측정과 '표준 모형'의 위기
우주학자들은 우주가 약 140억 년 전 '빅뱅'으로 시작된 이래 줄곧 팽창해 왔다는 사실을 알고 있었습니다. 이번에 발표된 국제 연구진의 성과는 이 우주 팽창 속도를 역사상 가장 정밀하게 측정해낸 것입니다.
1. 구체적인 우주 팽창 속도 측정값
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거리별 멀어지는 속도: 지난해 스위스에 모인 국제 전문가들의 계산에 따르면, 우리로부터 300만 광년 떨어진 은하는 초당 46마일(약 74km)의 속도로 멀어지고 있습니다. 거리가 2배인 600만 광년 떨어진 은하는 약 2배 빠른 초당 90마일(약 145km)로 멀어집니다. 즉, 거리가 멀어질수록 후퇴 속도도 비례해서 빨라집니다.
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미시적 관점에서의 속도: 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 캐롤라인 황(Caroline Huang) 박사에 따르면, 이 속도를 축구장 크기의 빈 공간에 대입했을 때 단 1cm가 늘어나는 데 무려 100만 년 이상이 걸릴 정도로 미시적으로는 매우 미미한 변화입니다. 하지만 우주적 규모로 확장되면 거대한 차이를 만들어냅니다.
2. '우주 표준 모형'과의 충돌 (10%의 불일치)
이번 연구 결과는 우주가 어떻게 작동하는지 설명하는 현대 천문학의 근간인 '우주 표준 모형(Standard Model of Cosmology)'의 예측치보다 약 10% 더 빠릅니다.
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우주를 움직이는 미지의 힘: 우주 망원경 과학 연구소(STScI)의 스테파노 카세르타노(Stefano Casertano) 박사는 이론과 실제 측정값 사이에 10%나 차이가 나는 이유로, 기존 표준 모형에 무언가 빠졌거나 우리가 아직 완전히 이해하지 못한 힘이 존재하기 때문이라고 설명합니다.
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유력한 용의자: 은하들을 묶어주는 보이지 않는 우주 접착제인 '암흑 물질(Dark Matter)'과 은하들을 서로 밀어내는 '암흑 에너지(Dark Energy)'가 이 정체불명의 힘일 가능성이 높습니다.
3. 우주의 종말(운명)을 예측할 수 없게 되다
이 10%의 오차는 단순히 숫자 계산의 문제를 넘어, 인류가 예측해 온 우주의 마지막 운명을 뒤흔들고 있습니다.
"우리의 거대 우주 지배 이론에 균열이 생겼기 때문에, 이제 우주의 최종 운명에 대해 그 어떤 예측도 내릴 수 없게 되었습니다. 이 사실은 밤에 저를 잠 못 들게 하기도 하고, 아침에 눈을 뜨게 만들기도 합니다." — 공동 저자, 딜런 브라우트(Dillon Brout) 보스턴대 교수
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기존의 지배적인 이론: 과학계는 우주가 계속 팽창하다가 약 100조 년 뒤에 모든 별이 연료를 잃고 식어버려 결국 차갑고 어두워지는 '열적 죽음(Heat Death)'을 맞이할 것이라고 믿어왔습니다.
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새로운 불확실성: 하지만 우주를 지배하는 거대 이론에 균열이 확인되면서, 우주가 이론대로 서서히 식어 죽을지, 아니면 완전히 다른 결말을 맞이할지 지금으로서는 전혀 알 수 없는 상태가 되었습니다.
*이 연구는 국제 학술지 '천문학 및 천체물리학(Astronomy and Astrophysics)'*에 최근 상세히 게재되었습니다.
기사 출처
https://www.wsj.com/science/how-fast-universe-expanding-047cefae?mod=hp_listb_pos1
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