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대폭발우주론, 또하나의 시험 통과

과거우주 지금보다 뜨거웠다는 증거 최초 포착

지난해 12월 21일 영국의 과학전문지 네이처는 현대우주론의 근간인 대폭발설이 새로운 시험을 통과했다고 밝혔다. 대폭발설에서 예측되는 우주배경복사가 실제로 현재보다 과거에 더 뜨거웠다는 증거를 퀘이사 스펙트럼 관측으로 처음 포착한 것.

대폭발 후 태초에 출발했던 빛인 우주배경복사가 현재 우주 전체에 퍼져있다. 현재 관측되는 온도는 2.73K(절대온도)의 굉장히 낮은 값으로 대폭발설이 예측한 것과 같다. 반면 초기우주는 지금보다 훨씬 뜨거웠다. 즉 굉장히 뜨거운 상태에서 대폭발이 일어났고, 이후 우주 온도는 점차 낮아졌다는 것.

인도의 스리아난드 박사가 이끄는 국제연구팀은 우주 변방의 천체 퀘이사로부터 출발한 빛의 스펙트럼을 관측했다. 퀘이사 스펙트럼에서 놀랍게도 퀘이사와 우리은하 사이에 위치한 가스구름에 빛이 흡수된 흔적이 나타났다. 여기서 다름아닌 우주배경복사를 흡수한 증거가 발견됐다. 즉 먼 과거에도 우주배경복사가 존재했다는 사실을 최초로 발견한 것. 이 가스구름은 수십억광년이나 떨어진 거리에 위치한 것으로 밝혀졌다. 이 거리를 시간으로 따지자면 현재 우주 나이의 약 1/6밖에 되지 않았을 때다.

이를 통해 수십억년 전에 존재했던 우주배경복사의 온도를 잴 수 있었다. 측정된 온도는 6-14K 사이로 예측됐다. 이는 대폭발설로 예측되는 온도인 9K와 거의 일치하는 결과다. 즉 과거의 우주배경복사가 실제로 현재보다 더 따뜻했다는 증거다.

미국 뉴저지주 프린스턴에 있는 고등과학원의 존바콜 박사는 네이처에 실린 해설기사에서“이번 발견은‘획기적인 사건’이고 대폭발우주론이 결정적 시험을 통과해 살아남았다”고 평가했다.


퀘이사 스펙트럼 상에 나타난 중성 탄소의 흡수선 양상. 이 를 통해 수십억년 전 우주배경복사의 온도가 측정됐다.

2001년 02월 과학동아 정보

  • 동아사이언스 편집부

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