‘137억년 전 빅뱅을 일으킨 우주는 눈깜짝할 사이에 대리석 정도의 크기에서 현재 우주로 팽창했다.’
우주과학 웹사이트 스페이스닷컴 등은 이 같은 우주팽창론이 과학적으로 입증됐다고 16일 보도했다. 미 항공우주국(NASA) 과학자들은 우주의 기원인 빅뱅 이후 남은 열을 측정하기 위해 2001년 발사된 우주배경복사탐사위성(WMAP)이 수집한 자료를 분석해 이 같은 사실을 밝혀냈다.
찰스 베네트 WMAP 연구단장은 “우주가 수천억조분의 1초도 안 되는 짧은 시간에 대리석만한 크기에서 천문학적 크기로 팽창했다는 증거를 발견했다”고 말했다.
그는 “WMAP가 우주 초기에 발생한 빛을 희미한 극초단파 형태로 포착했다”며 “이를 통해 무(無)로 여겨졌던 유년기 우주에서 미세한 온도차이를 알아냈다”고 설명했다. 이런 온도차이가 ‘물질’이라고 부르는 물리적 특성을 만들어낸다는 것이다. WMAP 관측에 따르면 우주 공간을 차지하는 물질 중 4%만이 일반 물질이고 나머지는 암흑 물질(22%)과 암흑 에너지(74%)여서 지금도 우주는 팽창하고 있다.
WMAP 연구진은 2003년 우주 나이가 137억살이며 최초의 별이 빛나기 시작한 것은 빅뱅 후 2억년 뒤라고 보고했었다. 그러나 추가 관측으로 우주 나이는 변함없었지만 최초 별이 빛난 것은 빅뱅 후 4억년이 지나서인 것으로 밝혀졌다.
연구진은 빅뱅 발생 30만년 후에 생겨나 우주에 스며든 희미한 배경복사를 통해 우주가 팽창하고 있다는 사실을 확인했다. 연구진은 이런 우주복사의 미묘한 밝기 차이를 측정, 우주 초기에 유일하게 존재했던 극미량의 온도차이를 밝혀냈다.
이들은 우주 초기의 팽창이 매끄럽지는 않아 영역별로 속도 차이가 생겼으며 이런 차이가 물질을 뭉치게 해 은하를 탄생시켰다고 설명했다. 컬럼비아대학 브라이언 그린 교수는 “‘별과 은하들이 어디서 왔는가’라는 의문에 대해 WMAP는 ‘양자의 변동’이라는 답을 주고 있다”고 논평했다.
권대익기자 dkwon@hk.co.kr
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