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빅뱅 이후 팽창을 거듭해온 우주가 앞으로도 영원히 팽창을 계속할 것이란 연구 결과가 나왔다.
미국 항공우주국(나사) 제트추진연구소가 주도하는 국제연구팀은 허블우주망원경으로 암흑에너지의 분포 양상을 분석해 이같은 결론을 내리고, 20일(현지시각) 발간된 미국 과학저널 <사이언스> 최신호에 발표했다.
그동안 천체물리학계에선 빅뱅으로 시작된 우주 팽창이 계속될 것인지, 어느 순간에 멈출 것인지, 이후 수축할 것인지가 최대 관심사 중 하나였다. 그 핵심 변수가 1998년에 발견된 암흑에너지다. 암흑에너지는 중력과 반대로 물질들을 밀어내 우주팽창을 가속화시키는 척력이다. 눈으론 관찰되진 않지만 천체에 작용하는 힘으로 존재가 입증되며, 아직 정확한 정체는 밝혀지지 않았다. 우주는 암흑에너지가 72%, 암흑물질이 24%로 압도적인 비중을 차지하고 있으며, 우리가 관찰할 수 있는 물질은 4%에 불과하다.
연구팀은 까마득히 먼 별에서 나온 빛이 지구로 도달하기 전에 ‘아벨1689’로 명명된 거대한 은하성단 주변에서 굴절되는 현상을 관찰했다. 은하성단이 마치 돋보기 형태의 중력렌즈처럼 작용하면서 별빛을 굴절시키고 은하의 이미지도 왜곡시키는 것이다. 이는 별까지의 거리, 아벨1689성단의 질량, 암흑에너지의 분포 등 3가지 요인으로 설명된다. 연구팀은 이 중 앞의 두 가지 변수는 유럽남부천문관측소의 대형 망원경으로 측정할 수 있었으며, 이를 토대로 아벨1689성단 주변의 암흑에너지의 물리량과 분포를 정밀하게 계산해 팽창지속설을 결론지었다.
연구팀을 이끈 에릭 줄로 박사는 “암흑에너지에 관한 다양한 연구 방법을 얻는 게 중요한데, 이번에 새롭고 매우 강력한 방법을 확보했다”고 말했다. 예일대학의 프리얌바다 나타라얀 교수는 “이번 발견은 우주의 운명이 어떻게 될 것인지를 최종적으로 증명한 것” 평가했다. 우주가 영원히 팽창하면 절대온도 0도(섭씨 -273도)에 가까워지면서 모든 것이 죽은 황량한 공간이 된다.
조일준 기자 iljun@hani.co.kr
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