국제 공동 연구진이 우주 에너지의 대부분을 차지하는 암흑 에너지를 연구하기 위해 구축해온 사상 최대 규모 3차원 우주 지도 제작을 완료했다고 스페이스닷컴 등 외신들이 최근 보도했다.
보도에 따르면 지난 5년간 진행된 암흑에너지분광장비(DESI) 프로젝트는 4700만 개 이상의 은하와 퀘이사를 관측하는 성과를 거뒀다. 이를 바탕으로 역대 최대 규모의 3D 우주 지도가 완성됐으며, 연구진은 해당 데이터를 활용해 우주의 근본적인 미스터리를 규명하는 연구를 이어갈 계획이다.
DESI는 미국 애리조나주 키트피크 국립천문대 망원경에 장착된 장비로, 5000개의 광섬유 분광기를 통해 2021년부터 본격적인 관측을 진행해왔다. 당초 연구진은 약 3400만 개의 천체 데이터를 확보할 것으로 예상했으나, 실제로는 4700만 개의 은하와 퀘이사 뿐 아니라 2000만 개 이상의 인근 별까지 관측하며 기대를 크게 웃도는 결과를 기록했다.
미국 캘리포니아의 로렌스 버클리 국립연구소 소속 데이비드 슐레겔은 기존 우주 지도에 약 500만 개의 은하가 포함된 것과 비교할 때, DESI 데이터는 인류의 우주 이해를 거의 10배 가까이 확장시켰다고 평가했다.
주요 관측은 완료됐지만, 데이터 분석과 검증을 거쳐 연구자들이 활용할 수 있는 형태로 공개되기까지는 약 1년이 더 소요될 전망이다. 프로젝트는 향후 최소 2년 반 동안 추가 데이터 수집을 이어갈 계획이며, 연구진은 DESI를 업그레이드해 2030년대까지 운영하는 방안도 검토하고 있다.
암흑 에너지는 우주 전체 물질•에너지의 약 70%를 차지하는 것으로 알려져 있지만, 그 정체는 여전히 밝혀지지 않은 상태다.
DESI 공동 연구원이자 버클리 연구소 과학자인 나탈리 팔랑크-드라브루유는 “암흑 에너지의 미스터리는 다양한 우주 관측 자료를 종합적으로 분석한 결과에서 비롯된다”며 “단일 관측만으로는 이를 설명하기 어렵지만, DESI 데이터는 가능한 시나리오를 좁히는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다.
특히 2024년 4월 공개된 초기 분석에서는 기존 이론과 달리 암흑 에너지가 시간이 지남에 따라 약해지고 있을 가능성이 제기됐다. 만약 이번에 완성된 3D 우주 지도 분석을 통해 이러한 결과가 확증될 경우, 우주론에 중대한 변화를 가져올 것으로 보인다.
현재 표준 우주론 모델인 람다 차가운 암흑물질(LCDM) 모형은 암흑 에너지가 일정한 값을 유지한다고 가정하고 있다. 따라서 암흑 에너지의 변화가 확인될 경우 기존 이론과 정면으로 배치되는 결과가 된다.
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팔랑크-드라브루유는 “이는 중대한 패러다임 전환이 될 수 있다”며 “우주의 가속 팽창을 설명해온 기존 모델만으로는 더 이상 충분하지 않을 수 있다. 암흑 에너지 발견 이후 가장 중요한 발견이 될 가능성도 있다”고 강조했다.
한편 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 오퍼 라하브 교수는 “이처럼 방대한 데이터는 우주의 본질에 대한 과학적 돌파구를 제공할 뿐 아니라, 예상치 못한 우주 현상을 포착할 가능성도 높다”고 평가했다.
