“암흑 에너지는 없다”…천체물리학 흔드는 주장 또 나와

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2024.12.27

천체물리학에서 암흑 에너지(dark energy)는 우주의 가속 팽창을 설명하는 핵심 개념이다. 그러나 뉴질랜드 캔터베리 대학교 연구팀은 암흑 에너지가 존재하지 않을 수 있다는 혁신적인 주장을 내놓았다. 이들은 초신성의 빛 곡선을 분석하는 새 접근 방식을 통해 우주의 팽창이 균일하지 않고 더 ‘덩어리진’ 형태라고 주장했다. 데일리갤럭시가 24일(현지시간) 왕립천문학회 자료를 바탕으로 이 같은 사실을 보도했다. 전통적인 우주론 모델인 ‘람다 냉암흑물질(ΛCDM)’ 모델은 암흑 에너지가 필요하다. 그러나 우주가 균일하게 팽창한다고 가정하는 이 모델은 현재와 초기 팽창 속도 간의 불일치인 ‘허블 긴장’과 같은 이상 현상을 설명하지 못한다. 연구팀은 암흑 에너지 없이도 우주의 팽창을 설명할 수 있는 ‘타임스케이프(timescape) 모델’을 제안했다. 모델은 ‘중력 시간 지연’을 감안해 시간과 공간이 우주 전역에서 어떻게 조정되는지를 고려한다고 매체는 전했다. 새 모델에 따르면 중력이 강한 지역, 예를 들어 은하 내부의 시계는 우주 빈 공간의 시계보다 느리게 간다. 이 차이는 우주의 팽창이 실제로는 시간 변동의 결과임을 시사한다. 연구를 이끈 데이비드 윌셔 교수는 매체를 통해 “암흑 에너지는 비균일한 팽창의 운동 에너지 변화를 잘못 해석한 것”이라며 “암흑 에너지 분광기기(DESI)와 같은 고정밀 데이터셋에서 대안 모델이 ΛCDM보다 더 잘 맞는다는 증거”라고 밝혔다. 암흑 에너지의 존재에 의문을 제기하는 연구는 이전에도 있었다. 2016년 한 연구에서는 우주가 가속 팽창하지 않을 수 있으며, 이는 암흑 에너지가 존재하지 않을 가능성을 나타낸다고 보도된 바 있다. 주목받고 있는 타임스케이프 모델은 추가적인 테스트가 필요하다. 유럽우주국의 유클리드 위성과 낸시 그레이스 로만 우주 망원경이 중요한 통찰력을 줄 것으로 기대된다. 과학계는 타임스케이프 모델과 ΛCDM 프레임워크를 구별하기 위해 최소 1,000개의 고품질 초신성(supernova) 관측이 필요하다고 보고 있다. 초신성은 별이 폭발하면서 엄청난 에너지를 방출하는 현상이다. 윌셔 교수는 “새로운 데이터에 힘입어 우주의 가장 큰 미스터리가 10년 내에 해결될 수 있다”고 말했다고 매체는 전했다. 이번 연구는 현재의 우주론적 이해에 도전하며, 현대 천체물리학의 기초를 재편할 가능성을 제시해 주목된다.

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