138억년 전 초기 우주 생성 과정 입증 방법보니..."망원경 하나로? 현대 기술발달 놀라워라~"

초기 우주 생성 과정

▲사진=연합뉴스

약 138억년 전 대폭발(Big Bang) 직후 지금과 같은 우주가 생긴 과정인 '우주 인플레이션'(cosmic inflation)에 대한 직접 증거가 사상 최초로 발견돼 화제다.

미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터는 17일(현지시간) 전세계에 인터넷으로 생중계된 기자회견을 통해 대폭발 직후 극히 짧은 순간에 우주가 엄청난 속도로 팽창하면서 지금과 같이 평탄하고 균일한 우주가 형성됐다는 '인플레이션(급팽창) 이론'을 실험적으로 증명했다.

연합뉴스에 따르면 이번 '우주 중력파 배경복사'(cosmic gravitational wave background) 실험은 남극에 설치된 일종의 망원경인 '바이셉2'(BICEP2)라는 관측 장비를 이용해 이뤄졌다.

이 망원경은 우주 공간에 깔린 전자기파인 '우주 마이크로파 배경 복사'(cosmic microwave background radiation), 즉 '빛'을 탐지하는 기구이다. 일반 망원경과의 차이는 극도로 정밀하다는 점, 편광 신호를 탐지한다는 점, 그리고 마치 곤충의 겹눈이나 디지털 카메라의 화소처럼 여러 개의 탐지기가 함께 작동한다는 점이다.

138억년 전에 발생한 전자기파를 탐지해야 하고 이런 전자기파가 있다는 사실만 알아차리는 데 그치지 않고 그 속에서 미세한 편광 패턴의 변화까지 읽을 수 있어야 하기 때문에 연구진은 이같은 실험 장비를 가장 온도가 낮고 습도도 낮으며 대기의 불안정함도 가장 덜한 남극에 설치했다.

이 탐지 장치가 작동하는 온도는 0.25 K다. 섭씨로 환산하면 영하 272.90도다. 이는 이론상 가능한 최저 온도인 절대영도(0 K, 섭씨로는 영하 273.15도)보다 겨우 0.25도 높다.

연구진은 이번 연구에서 512개의 탐지기를 사용했으며, 이에 따라 이전에 이 팀이 했던 관측의 10배 수준으로 정밀도를 높이는 데 성공했다.

연구진은 2560개의 탐지기를 사용하는 추가 실험에 이미 돌입했다.

하버드-스미스소니언 천체물리센터, 스탠퍼드대와 스탠퍼드 선형 가속기 센터(SLAC) 국립연구소, NASA JPL과 캘리포니아공과대(캘텍), 미네소타대 등이 주도한 이번 연구의 결과는 논문 형태로 과학 저널 '네이처'에 제출돼 심사를 거치고 있다.

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