【정견뉴스】
2022년 7월 21일 이른 아침에 촬영한 우리 은하의 모습. (이브라힘 칼호브/AFP 경유 게티 이미지)
지구가 위치한 우리 은하계가 사실 아주 거대한 “우주 공동[void]”으로 둘러싸여 있다고 생각해본 적이 있는가? 이 공동은 크기가 무려 20억 광년이나 되는 광활한 공간인데, 우리 은하와 같은 은하, 성운, 행성은 극히 드문 곳이다. 마치 우리가 소란한 “천체 커뮤니티”에서 아주 멀리 떨어져서 사방이 아주 조용한 “조용한 언덕(silent hill)”에 살고 있는 것과 같다.
이 획기적인 연구는 영국 포츠머스 대학교 우주론 및 중력 연구소에서 이루어졌다. 물리학자 안드리 네로노프(Andrii Neronov)가 이끄는 이 연구팀에는 유럽의 우주론 연구자 다수가 공동 연구자로 참여했다. 연구팀은 우주 마이크로파 배경(CMB) 복사의 ‘음파’를 이용해 우주의 대규모 물질 구조와 분포를 분석하는 데 주력하고 있다.
연구팀은 CMB 데이터 분석 기술을 사용하여 빅뱅의 ‘음파’, 즉 온도 변동으로 인한 약한 신호를 추적했다. 이 신호는 우주가 아기일 때의 ‘심장 박동’을 기록하고 우주의 물질 분포에 대한 귀중한 정보를 담고 있으며, 네로노프 박사와 동료들은 이 마이크로파 신호를 은하 분포에 대한 기존 관측 자료와 결합하고 모델을 역투영한 결과 우리 은하가 전례 없이 큰 공동의 중심에 위치할 가능성이 높다고 추론했다.
수십 년 동안 과학자들은 다양한 방법으로 우주의 팽창 속도(허블 상수)를 측정해 왔지만 늘 다른 결과가 나왔다. 연구팀은 우리 은하가 저밀도 공동의 중심에 있다면 이곳에서 관측되는 우주 팽창 속도가 빨라져서 멀리 떨어진 은하에서 측정한 것과 달라질 수 있다고 제안한다. 이런 결론은 “모든 곳이 동일하다”는 전통 우주관에 대한 도전으로 “특수한 관측자 위치”의 가능성을 열어주며 또한 과학자들이 우주의 구조와 진화 배후의 더 깊은 법칙에 대해 다시 생각할 수 있도록 해준다.
이 발견은 또한 철학적, 과학적 함의가 큰 질문을 제기합니다. 즉, “우주론적 원리”에 따르면 모든 장소는 “평범”해야 하지만 우리 은하가 우주에서 가장 큰 공동의 중심에 있다는 것이 과연 우연의 일치일까, 아니면 우주 법칙의 표현일까?
네로노프 박사 자신도 솔직히 “우리 은하가 왜 그렇게 특별한 곳에 있습니까? 우연일 수도 있고, 더 깊은 우주의 비밀이 숨겨져 있을 수도 있습니다.”라고 했다.
안드리 네로노프 박사는 고에너지 천체물리학 및 우주론 분야에서 매우 영향력 있는 과학자로 우주 마이크로파 배경, 암흑 물질 및 우주의 대규모 구조에 대한 오랜 연구 경력을 가지고 있다. 그가 이끄는 연구팀은 최첨단 신호 처리 및 이론 분석 방법을 적용해 허블 상수의 관측 역설과 우리 은하의 특수한 위치를 체계적으로 조사했다.
이 발견은 앞으로 더 많은 연구팀에 의해 더 정밀한 관측과 독립적인 검증을 통해 후속 연구가 진행되어야 한다. 전 세계 천문학자들은 차세대 CMB 관측 프로젝트와 은하 분포 조사 데이터를 면밀히 주시하고 있으며, 우주 구조의 진상이 더 밝혀질 것을 기대하고 있다.
(NTD)
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/297707