우주 탄생의 빅뱅의 중력파가 탐지됐다. 우주 팽창의 증거 즉, 138억 년 전의 빅뱅 직후 지금과 같은 우주가 생긴 과정인 '우주 인플레이션'(cosmic inflation)에 대한 직접 증거가 직접 발견된 것이다. 이번 연구 결과는 중요한 과학적 발견 중 하나로 꼽힐 전망이다.
미국의 하버드-스미스소니언 천체물리센터 연구진은 17일(현지시각) 전 세계에 인터넷으로 생중계된 기자회견을 통해 이같이 밝혔다. 미네소타대와 스탠퍼드대 연구진과 함께 남극의 천체망원경 '바이셉2'(BICEPS 2)를 이용, 분석한 결과다. 연구진은 우주의 기원에 대한 가장 근본적인 질문에 대해 새로운 통찰을 준다고 평가했다.
이 사례는 대폭발 직후 극히 짧은 순간에 우주가 빛보다 더 빠르게 엄청난 속도로 팽창하면서 지금과 같이 평탄하고 균일한 우주가 형성됐다는 '인플레이션 이론'을 실험적으로 증명했다고 연구진은 설명했다. 빅뱅 후 '1억분의 1억분의 1억분의 1초'보다 더 짧은 시간에 '1억배의 1만 배' 내지 '1억배의 1억배의 1백만 배'로 커지는 급팽창을 겪었다는 게 인플레이션 이론이다. 당시 흔적이 중력파 형태로 온 우주에 퍼져 나갔고, 나중에 이것이 우주 전체를 가득 채운 '빛의 물결'인 우주 배경 복사에 특정한 패턴을 남겼는데, 이 패턴이 이번에 바이셉2 관측기구를 통해 중력파 '(gravitational wave)형태로 탐지에 성공한 것이다.
그간 연구진은 온도가 낮고 대기에 습기가 없고 안정된 최적의 여건을 갖춘 남극에 관측기구를 설치하고 하늘 전체의 약 1∼5도, 다시 말해 보름달 지름의 2∼10배에 이르는 부분을 관측한 후 데이터를 3년간 분석해왔다.
바이셉2를 이용한 '우주 배경 복사' 편광 상태 분석과정에서 '중력파'(gravitational wave)의 패턴을 발견함으로 나왔다. 연구단장인 존 고백 하버드-스미스소니언 천체물리센터 부교수는 "이 신호를 탐지하는 것은 오늘날 우주론에서 가장 중요한 목표 중 하나"라며 "수많은 사람의 엄청난 노력으로 이 지점까지 도달했다"고 발견의 의의를 설명했다.
아비 로에 하버드대 교수는 "이번 연구는 '우리가 왜 존재하게 되었는가?'라든지 '우주는 어떻게 시작됐는가?'라는 가장 근본적인 질문에 대해 새로운 통찰을 주는 것"이라고 평가하고 "이번 연구 결과는 대폭발 직후 초기 우주가 급팽창했다는 증거일 뿐만 아니라, 언제 이런 급팽창이 일어났고 어느 정도로 강력했는지 보여주는 것"이라고 말했다.
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