연세대, 노벨 물리학상 이론에 도전… 천문학계 발칵
“우주는 가속 팽창하지 않는다.”
연세대 연구진의 한 문장이 전 세계 천문학계를 뒤흔들었다. 11월 7일 오전 9시(한국시간), 영국 왕립천문학회지(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 실린 이 논문은 제목부터 파격적이었다. 지난 2011년, ‘우주는 점점 더 빠르게 팽창한다’는 연구로 노벨 물리학상을 받은 미국·호주 과학자들의 정설을 정면으로 반박한 것이다.
그동안 천문학계는 ‘우주 가속 팽창’을 절대적 진리처럼 믿어왔다. 1a형 초신성의 밝기를 분석해 멀리 있는 별일수록 예상보다 어둡다는 사실을 근거로, “우주는 일정한 속도가 아니라 점점 더 빠르게 멀어지고 있다”고 결론 내린 게 노벨상의 핵심이었다. 그 이후 10년 넘게 천문학은 이 가설 위에서 움직였다. ‘암흑에너지(dark energy)’라는 정체불명의 힘이 우주를 밀어내고 있다는 전제를 세우고, 인류는 그걸 밝히기 위해 수십 년간 13조 원 넘는 돈을 쏟아부었다. 제임스 웹 망원경, 초거대 탐사 장비, 수천 명의 연구진—all 그 한 문장을 증명하기 위한 싸움이었다.
그런데 이번에 연세대 천문우주학과 연구팀이 던진 돌이 그 판을 흔들었다.
핵심은 간단하다. 초신성의 밝기는 일정하지 않다.
그동안 ‘1a형 초신성은 모두 같은 밝기로 폭발한다’는 전제가 거리 측정의 기준이 됐지만, 이번 연구는 그것이 오차의 근원이었다고 지적했다. “초신성의 나이에 따라 밝기가 달라진다. 젊을수록 어둡고, 오래될수록 밝다.” 연구진은 이 변수를 보정해 초신성 300개의 데이터(위치와 속도)를 다시 계산했다. 그 결과, 초신성들이 기존 예상만큼 빠르게 멀어지지 않았다는 결론이 나왔다.
즉, 우주는 가속이 아니라 감속 중이라는 것이다.
연세대 연구팀은 “약 20억 년 전부터 우주의 팽창 속도가 서서히 줄어들고 있다”며, “현재 우주는 이미 감속 국면에 진입했다”고 밝혔다. 이는 곧 ‘암흑에너지’라는 개념 자체가 무너질 수도 있음을 의미한다.
물론 천문학계 전체가 이 결론을 당장 받아들이긴 어렵다. 초신성 외에도 우주 팽창을 지지하는 연구는 여전히 존재하기 때문이다. 하지만 이 논문이 세계 3대 학술지 중 하나에 게재됐다는 사실은 분명하다. 해외 전문가들은 “이 연구는 단순한 이론 도전이 아니라, 우주 이해의 기준을 다시 세우는 신호탄”이라 평가했다.
연세대 연구팀은 앞으로 미국 칠레의 ‘베라 루빈 천문대’ 초고성능 망원경을 통해 2만 개의 은하를 추가 관측하며 이번 결과를 검증할 계획이다.
만약 이 연구가 맞는다면, 노벨상을 뒤집는 건 물론, 우리가 알고 있던 ‘우주의 미래’까지 새로 써야 할지도 모른다.
“우주는 가속하지 않는다.” — 그 한 문장이 천문학의 패러다임을 바꾸고 있다.
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