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2017년 02월 10일 06시 01분 KST | 업데이트됨 2017년 02월 10일 06시 01분 KST

새로운 연구에 따르면 우주의 팽창 속도가 너무 빨라서 은하계를 찢어발길 수 있다

purple nebula and cosmic dust in star field
ClaudioVentrella via Getty Images
purple nebula and cosmic dust in star field

우주의 팽창 속도는 얼마나 될까? 이것은 현대 물리학의 가장 큰 수수께끼 중 하나다. 그러나 이 문제의 답을 찾았다고 주장하는 연구진이 있다. 그 답은 우리 은하계를 포함한 우주의 은하계들의 운명에 대한 단서가 될지도 모른다.

우주론자들은 H0LiCOW라는 이름으로 협력하여 먼 곳의 퀘이사(블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체)의 빛이 중간 거리의 여러 은하계 주위에서 휘는 모습을 관찰했다.

허블 망원경을 사용해 여러 퀘이사들이 내는 빛들이 지구까지(정확히는 허블 망원경이 있는 낮은 궤도) 오는데 시간이 얼마나 걸리는지를 장기간에 걸쳐 특정했다.

퀘이사의 빛은 허블에 도달할 때는 희미해진 상태다. 퀘이사가 내뿜은 여러 번의 빛 사이의 간격이 길수록 빛이 온 거리도 먼 것이다. 이 수치는 우주 팽창 속도인 허블 상수와 직접 관련이 있다.

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복잡한 수학 계산 결과, 이들은 우주의 팽창 속도가 메가파섹 당 초속 72km라고 결론내렸다.

메가파섹은 약 300만 광년이다. 즉 300만 광년 더 먼 곳은 초속 72km 더 빠른 속도로 팽창하고 있는 것이다. 시속으로 치면 26만km 정도다.

현재 우리가 생각하는 우주의 시작 때 생긴 우주 마이크로파 배경 복사로 추정했던 기존 속도보다도 더 빠르다.

그러나 H0LiCOW 팀은 이 렌즈 테크닉이 이제 팽창 속도를 더 정확하게 파악할 수 있다고 한다.

“우리의 방법은 허블 상수를 계산하는 가장 단순하고 직접적인 방식이다. 기하학과 일반 상대성 이론만 사용하고, 다른 가정은 하지 않기 때문이다.” 스위스 EPFL의 프레데릭 쿠르뱅의 말이다.

이 수치는 우리와 가까운 우주를 관찰해 추정한 최근의 다른 수치들과도 비슷하다.

이 팀의 리더인 셰리 수유는 이것은 우리의 우주론에 깊은 영향을 줄 수 있다고 말했다.

“이제 우리는 여러 가지 방법을 통해 우주의 팽창 속도를 아주 정확하게 측정하고 있다. 이 사실은 우리의 우주에 대한 지금의 지식을 뛰어넘는 새로운 물리학을 암시하는지도 모른다.”

라디오 4의 PM 쇼에서 포츠머스 대학교의 천문학자인 캐런 마스터스는 이 발견은 암흑에너지가 암흑물질과 어떻게 상호작용하며 우주를 더 빠른 속도로 팽창시키는지에 대한 이해를 도울 수 있다고 밝혔다.

지금으로선 이 두 가지 모두 가설이다. 하지만 마스터스는 이들이 우주의 미래에 큰 영향을 줄 수 있다고 말한다. “우주의 팽창은 은하계, 심지어 태양계까지도 해체해 버릴 만큼 강해질 것이다. 그러나 그건 어마어마하게 먼 미래의 일이다.”

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허핑턴포스트US의 The Universe Is Expanding So Fast It Could Rip Galaxies Apart, New Research Suggests를 번역, 편집한 것입니다.