138억년 전 '빅뱅 후 급팽창' 증거 발견 의미는

 

<138억년 전 '빅뱅 후 급팽창' 증거 발견 의미는>

연구자들이 발견한 '중력파'(gravitational wave)의 패턴 이미지. (EPA=연합뉴스)

(샌프란시스코=연합뉴스) 임화섭 특파원 = 17일(현지시간) 하버드-스미스소니언 천체물리연구센터가 탐지했다고 발표한 '우주 중력파 배경복사'(cosmic gravitational wave background)는 우주 형성 과정에 관한 직접 증거라는 점에서 매우 중요하다는 평가를 받는다.

과학적인 관점에서 본 우주의 시초는 약 138억년 전에 일어난 '대폭발'(Big Bang)이라는 사건이다.

현재 인간의 능력이 미치는 범위 내에서 최대한 과거로 거슬러 올라가서 우주 만물의 기원을 추적할 수 있는 한계라고 할 수 있다.

'바이셉2' 관측 장비를 살피고 있는 연구원. (EPA=연합뉴스)

대폭발의 가장 강력한 증거는 우주의 모든 공간에 퍼져 있는 '우주 마이크로파 배경 복사'로, 고등학교 과학 과정에도 포함돼 있다.

대폭발 당시 에너지의 흔적이 색온도 2.7 켈빈(K·절대온도의 단위)인 전자기파, 다시 말해 '빛'의 형태로 우주 공간에 가득하다는 것으로, 이론적으로나 실험적으로 과학적 입증이 이뤄졌다.

대폭발 후 우주가 현재와 같은 형태로 존재하게 된 이유를 설명하는 이론이 '인플레이션(급팽창) 이론'이다.

바이셉2 프로젝트에 참여하고 있는 미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터 연구자들이 기자회견을 하고 있다. (EPA=연합뉴스)

대폭발 직후 매우 짧은 시간에 우주가 지수함수적으로 급팽창했다는 것이다.

급팽창은 대폭발 후 '10의 36승분의 1'초께 시작돼 '10의 33승분의 1' 내지 '10의 32승분의 1'초만에 그친 것으로 추정된다. 그 후로도 우주는 계속 매우 빠른 속도로 팽창하고 있으나, 급팽창 시기에 비해서는 팽창 속도가 느리다는 것이 과학자들의 설명이다.

그야말로 '찰나' 보다 더 짧은 이 기간에 우주는 '10의 20승' 내지 '10의 30승' 배로 커진 것으로 추정된다.

'1억분의 1억분의 1억분의 1억분의 1초'보다 더 짧은 시간에 '1억배의 1억배의 1만배' 내지 '1억배의 1억배의 1억배의 1백만배'로 커졌다는 것이다.

이번 하버드-스미스소니언 천체물리센터의 발표는 인플레이션 이론을 뒷받침하는 최초의 직접 증거라는 점에서 과학계의 비상한 관심을 끌고 있다.

이번 연구는 과학계의 검증이 이뤄지기만 하면 당연히 노벨상을 받을 것이라는 관측이 널리 퍼져 있으며, 단순히 노벨상 수상 정도로 그치는 것이 아니라 인류 과학의 역사에 길이 남을 초대형 업적이 될 것으로 학계전문가들은 평가하고 있다. solatido@yna.co.kr

 

 

 

138억년 전 초기 우주 생성 과정 입증 방법보니..."망원경 하나로?

현대 기술발달 놀라워라~"

최종수정 2014-03-18 14:15 [온라인뉴스팀]초기 우주 생성 과정 

 

▲사진=연합뉴스

 

약 138억년 전 대폭발(Big Bang) 직후 지금과 같은 우주가 생긴 과정인 '우주 인플레이션'(cosmic inflation)에 대한 직접 증거가 사상 최초로 발견돼 화제다.

"" frameBorder=0 width=200 name=google_ads_iframe_/12208663/eto_view_Top_200x200_in_0 marginWidth=0 scrolling=no>

미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터는 17일(현지시간) 전세계에 인터넷으로 생중계된 기자회견을 통해 대폭발 직후 극히 짧은 순간에 우주가 엄청난 속도로 팽창하면서 지금과 같이 평탄하고 균일한 우주가 형성됐다는 '인플레이션(급팽창) 이론'을 실험적으로 증명했다. 

연합뉴스에 따르면 이번 '우주 중력파 배경복사'(cosmic gravitational wave background) 실험은 남극에 설치된 일종의 망원경인 '바이셉2'(BICEP2)라는 관측 장비를 이용해 이뤄졌다.

이 망원경은 우주 공간에 깔린 전자기파인 '우주 마이크로파 배경 복사'(cosmic microwave background radiation), 즉 '빛'을 탐지하는 기구이다. 일반 망원경과의 차이는 극도로 정밀하다는 점, 편광 신호를 탐지한다는 점, 그리고 마치 곤충의 겹눈이나 디지털 카메라의 화소처럼 여러 개의 탐지기가 함께 작동한다는 점이다. 

138억년 전에 발생한 전자기파를 탐지해야 하고 이런 전자기파가 있다는 사실만 알아차리는 데 그치지 않고 그 속에서 미세한 편광 패턴의 변화까지 읽을 수 있어야 하기 때문에 연구진은 이같은 실험 장비를 가장 온도가 낮고 습도도 낮으며 대기의 불안정함도 가장 덜한 남극에 설치했다.

이 탐지 장치가 작동하는 온도는 0.25 K다. 섭씨로 환산하면 영하 272.90도다. 이는 이론상 가능한 최저 온도인 절대영도(0 K, 섭씨로는 영하 273.15도)보다 겨우 0.25도 높다.

연구진은 이번 연구에서 512개의 탐지기를 사용했으며, 이에 따라 이전에 이 팀이 했던 관측의 10배 수준으로 정밀도를 높이는 데 성공했다. 

연구진은 2560개의 탐지기를 사용하는 추가 실험에 이미 돌입했다.

하버드-스미스소니언 천체물리센터, 스탠퍼드대와 스탠퍼드 선형 가속기 센터(SLAC) 국립연구소, NASA JPL과 캘리포니아공과대(캘텍), 미네소타대 등이 주도한 이번 연구의 결과는 논문 형태로 과학 저널 '네이처'에 제출돼 심사를 거치고 있다. 

초기 우주 생성 과정 입증 방법을 접한 네티즌들은 "초기 우주 생성 과정 입증 방법 놀라워라" "초기 우주 생성 과정, 현대 문명의 발달" "초기 우주 생성 과정, 인류는 대단해" "초기 우주 생성 과정, 우주의 신비다" 등의 반응을 보였다.