우주 팽창 시키는 암흑에너지 약해지고 있다

한국천문연 참여 국제 공동연구진 발표

45억 년간 암흑에너지 밀도 10% 약해져

우주 팽창가속도 줄고 있어…표준모형 수정론 제기

DESI 연구진이 제작한 수백만 개의 은하와 퀘이사의 거리와 방향이 찍혀 있는 우주의 3차원 지도. 사진제공=DESI

130억 년전 빅뱅으로 탄생한 후 계속 팽창하고 있는 우주의 팽창 가속도가 점점 줄어들고 있다는 연구 결과가 나왔다.

한국천문연구원이 참여한 국제 공동 연구진은 24일 암흑에너지 분광 장비(DESI) 프로젝트를 통해 암흑에너지 밀도가 약해지고 있다는 연구 결과를 발표했다. DESI는 우주 전체 에너지의 약 70%를 차지하는 암흑 에너지의 정체를 밝히기 위해 분광기로 우주 3차원 지도를 제작하는 국제 공동 프로젝트다. 과학계에 따르면 우주는 130억 년전 빅뱅으로 탄생한 후 계속해서 팽창하고 있으며, 우리 눈에 보이는 우주는 4%에 불과하고, 나머지는 보이지 않는 암흑 물질(27%)과 암흑에너지(68%)로 구성돼 있다. 지금까지 우주는 암흑에너지로 인해 팽창하며, 시간에 따라 변하지 않는 상수로 취급돼 왔다.



하지만 이번에 국제공동연구팀은 1500만 개의 은하와 퀘이사(준항성상 천체)를 포함하는 3년간의 데이터를 분석해 암흑에너지의 밀도가 45억년 동안 10% 약해졌다는 사실을 확인했다. 연구팀은 물질이 우주 전체에 퍼져 있는 형태를 통해 암흑 에너지의 영향을 추적했는데, 초기 우주의 사건이 남긴 중입자 음향 진동(BAO) 패턴을 측정해 암흑 에너지의 밀도를 확인할 수 있다. 연구팀이 DESI 데이터에 우주 마이크로파 배경 복사, 초신성, 약한 렌즈 관측 자료를 결합해 분석한 결과 암흑 에너지를 우주 상수로 규정한 표준 우주론 모형은 들어맞지 않는다는 결과가 도출됐다. 이번 연구대로라면 우주 팽창 가속도가 점점 줄고 있어 현재의 표준 모형을 수정해야 할 수도 있다. 연구팀은 "시간에 따라 변화하는 암흑에너지 모형이 관측 자료를 더 잘 설명해준다"고 전했다.