[아하! 우주] 암흑물질이 증발되고 있다고?
우주는 결국 텅 빈 공간이 될 것인가
수수께끼 같은 암흑 에너지가 우주를 집어삼켜 결국엔 텅 비고 지루한 우주로 만들어버릴 것인가? 과학자들은 우주라는 구조물의 비계(scaffold·시공 단계에서 설치하는 가설물)인 암흑물질이 암흑 에너지에 의해 서서히 지워지고 있는 단서를 발견했다고 주장했다.
2일(현지시간) 영국 일간 데일리메일 보도에 따르면, 영국과 이탈리아의 과학자들이 최신 천문 데이터가 암흑 에너지가 암흑물질과 상호작용해서 우주 구조의 성장을 저지하고 있는 것으로 드러났다고 밝혔다.
포츠머스 우주론중력연구소 소장 데이비드 원즈 교수는 “이번 연구는 시공간의 기본 특성에 관한 것으로, 우주적인 규모에서 볼 때 우리 우주가 궁극적으로 어떻게 될 것인지, 우주의 운명을 보여주는 것”이라고 밝혔다.
그는 “만약 암흑 에너지가 이대로 계속 커지는 가운데 암흑물질이 증발돼 버린다면, 우리 우주는 결국 텅 빈 공간이 되고 말 것”이라면서 “거의 아무것도 없는 거대한 동공이 되는 것”이라고 말했다.
암흑물질은 우주 구조에 틀을 제공하는 존재로 알려졌지만, 암흑 에너지는 우주를 팽창시키는 정체 모를 힘이다.
또 그는 “우리가 보고 있는 은하들은 암흑물질이라는 비계 속에 지어진 것이며, 이번 연구에서 밝혀진 것은 이 암흑물질이 서서히 증발돼 우주 구조의 성장을 감속시키고 있다는 사실”이라고 말했다.
“1998년 우주가 가속 팽창을 하고 있다는 사실이 밝혀짐에 따라 우주론의 패러다임이 변하고 있다”고 말하는 원즈 교수는 이렇게 덧붙였다. “시공간에 두루 존재하는 암흑 에너지의 양, 곧 우주 상수라는 아이디어는 우주론의 표준 모델이 됐다”
하지만, 포츠머스와 로마의 대학 연구자들은 이보다 진전된 패러다임을 발견했다고 믿고 있다. 바로 암흑 에너지와 암흑물질 간의 상호작용과 그 변화이다.
연구팀은 “1990년대 말 이래로 천문학자들은 우리 우주를 가속 팽창시키는 무엇인가가 분명 있다는 사실을 확신하게 됐다. 가장 단순환 설명은 우주 공간 자체가 에너지를 갖고 있을 거라는 가설”이라면서 “이른바 우주 상수로 불리는 진공 에너지다”고 설명했다.
이어 “어쨌든 이런 단순한 모델로는 이번 연구에서 밝혀진 데이터들을 모두 설명하기가 어렵다는 것이 점점 더 분명해지고 있는 것”이라면서 “특히 은하단과 은하들의 성장, 즉 우주 구조의 성장이 예상보다 느리다는 점에 대해서는 설명이 안되는 것”이라고 덧붙였다.
이에 대해 미시건 대학의 드래건 헌터러 교수는 “이 논문은 대단히 흥미롭다. 암흑물질에 관해서라면 언제든 새로운 진전이 있을 수 있다”면서 “아무리 생소한 내용이라 하더라도 관심 깊게 살펴볼 필요가 있다”고 말했다.
이어 “상호작용이 없는 가장 단순한 모델에 비해 다른 결론이 나왔지만, 어쨌든 나는 이 논문의 결론에 놀랐다고 말하진 않겠다. 표준 모델의 모든 데이터에 문제가 있다는 사실을 우리가 안 것이 몇 달 되지도 않았다”고 덧붙였다.
이번 연구내용에 대해 네티즌들은 한결 같은 놀라움을 나타내며, “우주는 정말 불가사의다” “암흑 에너지가 암흑 물질을 잡아먹는다니 정말 충격적”이라는 등의 반응을 보이고 있다.
이광식 통신원 joand999@naver.com
