흥미진진 과학스토리 ⑲ 우주의 기운 - 암흑에너지(1)

우주의 기운 - 암흑에너지(1)

“간절히 원하면 우주가 우리를 도울 것이다” 라는 말이 유행한다. 영국이 유럽연합을 탈퇴하고, 일본은 아베가 수상을 하고, 북한은 3대를 맞이한 왕조가 지배하고, 이웃나라 중국은 여전히 공산당의 독재아래 있으며 최근에 미국은 트럼프가 대통령이 되었다. 우리나라 대통령은 당장 하야를 요구받고 있다. 우주의 기운이 어둡다, 암흑의 시대가 도래한 것이 아닐까? 우리나라, 아니 우리 우주는 안전할 수 있을까?

‘우주의 기운’을 파는 샤머니즘과 다른 ‘암흑 에너지(dark energy)'를 과학자들이 찾아냈다. 그리고 그 암흑 에너지가 우리 주위를 언제나 감싸고 있다는 사실도 알아냈다. NASA(미항공우주국)의 과학자들은 2001년 6월 30일 WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) 라는 이름을 가진 인공위성을 쏘아 올린다. 이 위성은 우주에 배경처럼 깔려 있는 ‘우주배경복사’ 라는 빛의 지도를 작성하는 것이 목적이며 마침내 2003년에 지도를 완성한다. 우주배경복사는 우주가 탄생한 순간에 탈출한 빛인데 이 빛의 분포도를 통해서 암흑에너지의 규모와 분포를 알 수 있다.

▲(WMAP이 지난 9년간 조사한 내용으로 완성된 우주배경복사 지도, 출처:NASA)

WMAP이 작성한 지도를 보면 빛과 나를 포함하여 공기, 돌, 금속 등 우주의 ‘보통 물질’이 약 4%이고 나머지 96%는 보이지도 않는 암흑 속에 있다. 총총한 밤하늘을 가득채운 별들을 전부 합쳐도 겨우 4%에 불과하다니!

2003년에 작성된 이 지도에 따르면 보이지는 않지만 중력으로만 보이는‘암흑물질(dark matter)’이 약 23%를 차지하고, ’암흑 에너지(dark energy)'가 73%를 차지한다고 한다.

2009년 유럽우주국(ESA, European Space Agency)은 이 사실을 검증하기 위해서 WMAP보다 더 정밀한 위성인 플랑크(Plank)위성을 발사하여 더욱 정밀한 우주배경복사 지도를 만든다. 이 지도에 따르면 우주는 보통물질이 약 4.9%, 암흑물질 26.8%, 암흑 에너지68.3%로 확인되었다. 그리고 우리 우주의 정확한 나이는 138억 2천만 년이다.

물질들은 중력을 가지고 있어서 서로를 모이게 만든다. 그 에너지의 총합은 31.7%다. 반대로 물질들을 흩어지게 만드는 것은 에너지다. 정체불명의 어둠 속 에너지는 68.3%가 존재한다. 결국 우리는 강력한 암흑 에너지로 인하여 서로로부터 멀어지고 있다는 말이다. 계속 멀어진다면 종국에는 텅 빈 공간으로 허무하게 사라질 것으로 보인다. (다음호에 계속)

- ‘과학책을읽는보통사람들‘ 회원 허심

#53호