일상 속 궁금했던 날씨와 과학 현상을 알기 쉽게 전달해 드리는 '날씨쏙 과학쏙'입니다.
"모든 것의 최초에는 상상할 수 없을 만큼 아름다운 불꽃놀이가 있었다. 그 후에 폭발이 있었고, 그 후에는 하늘이 연기로 가득 찼다."
1927년, 물리학자 조르주 르메트르가 처음으로 주장한 빅뱅 이론입니다.
138억 년 전, 하나의 점이었던 우주가 대폭발을 일으키며 부풀어 올랐다는 이론인데요.
우주는 지금도 팽창하고 있습니다.
과학자들은 우주 에너지 중 70%를 차지하는 암흑 에너지가 우주를 밖으로 밀어내고 있다고 보고 있는데요.
암흑 에너지의 정체를 밝히기 위해서는 풀어야 할 난제가 있습니다.
바로 허블상수 갈등인데요.
우주가 바깥쪽으로 팽창할수록 은하들끼리는 점점 멀어지겠죠.
은하의 후퇴 속도는 은하 간 거리에 비례하는데, 이 법칙이 성립하려면 허블상수가 필요합니다.
우주가 얼마나 빠르게 팽창하는지 결정하는 기준이 되죠.
이 허블상수 측정 방법은 크게 두 가지인데요.
문제는 이 두 가지 방법으로 계산된 값이 큰 차이가 난다는 겁니다.
그래서 보다 정확한 측정값을 얻을 수 있는 기술이 있어야, 이 난제를 해결할 수 있는데요.
별이 죽으면서 폭발하면 밀도가 높은 중성자별이 생깁니다.
중성자별끼리 충돌하면 중력파라는 큰 파동이 만들어지는데, 신호가 사방으로 넓게 퍼지기 때문에 정확히 어디서 왔는지 알 수 없습니다.
이 때문에 중성자별이 충돌할 때 나오는 밝은 빛, 킬로노바를 찾아내는 게 중요한데요.
특유의 색을 갖는 킬로노바를 포착하려면 다양한 빛의 스펙트럼을 실시간으로 얻을 수 있는 7차원 망원경이 필요합니다.
국내 연구진이 개발한 7차원 망원경은 지름이 0.5m인 광시야 망원경 20대로 이뤄져 있고요.
망원경 하나당 2개의 색을 담기 때문에 모두 40개의 색깔로 우주를 바라볼 수 있습니다.
연구진은 이를 통해 킬로노바를 찾고, 중력파 신호와 킬로노바의 후퇴 속도를 조합해 보다 정확한 허블상수를 잴 수 있을 것으로 내다봤습니다.
<임명신 / 서울대학교 물리천문학부 교수> "천체가 얼마나 빨리 멀어지고 있느냐에 대한 후퇴속도를 재는 방법은 그 천체가 어떤 천체인지, 중력파를 내는 천체가 어떤 천체인지 정확하게 알아야 잴 수 있습니다. 그러려면 굉장히 복잡한 과정을 거치게 되고요. 영상 관측을 하고 중력파를 내는 것으로 보이는 킬로노바라는 (빛을 내는) 천체가 있는지 없는지 찾아야 하고요. 진짜 그것이 킬로노바가 맞는지 스펙트럼 관측을 해야 하는 여러 가지 단계를 거쳐야 하는데, 7차원 망원경은 그런 단계를 모두 한꺼번에 해버리기 때문에…."
허블상수 갈등을 해결해 우주의 팽창 속도를 알게 된다면, 암흑에너지의 존재도 파헤칠 수 있겠죠.
앞으로 천문학 난제를 풀어갈 7차원 망원경의 활약이 기대됩니다.
지금까지 '날씨쏙 과학쏙'이었습니다.
임하경 기자 (limhakyung@yna.co.kr)
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