세종대·세종연구원, 천문학자 지웅배 박사 초청 특강 열어

세종포럼 '하나의 우주, 두 개의 팽창-허블 텐션의 난제'

천문학자 지웅배 박사가 세종포럼에서 강의하고 있다./사진제공=세종대

세종대학교와 세종연구원이 지난 12일 천문학자 지웅배 박사를 초청해 '하나의 우주, 두 개의 팽창-허블 텐션의 난제'를 주제로 세종포럼을 개최했다고 19일 밝혔다.

지 박사는 "허블 텐션은 우주의 팽창률을 측정하는 두 가지 주된 방법 간 차이로 발생하는 문제"라며 "첫 번째 방법은 우주 배경 복사를 분석해 우주 초기의 온도 요동을 통해 팽창률을 추정하는 것이다. 빅뱅 직후 우주가 식으면서 형성된 미세한 밀도 차이가 우주 배경 복사의 온도에 미세한 변화를 남기고, 이를 통해 우주의 전체적인 팽창률과 암흑 물질, 암흑 에너지의 비율을 추정할 수 있다"고 말했다.

이어 "두 번째는 은하의 후퇴속도와 거리를 직접 측정해 팽창률을 구하는 방식"이라며 "허블의 법칙을 이용해 은하가 우리에게서 멀어지는 속도와 거리를 비교한다. 은하까지의 거리를 측정하기 위해서는 '표준 촛불'이라고 불리는 천체를 활용한다. 가장 대표적인 표준 촛불은 '세페이드 변광성'과 'Ia형 초신성'이 있다. 이들은 특정 밝기와 변광 주기 또는 폭발 당시의 밝기를 기반으로 거리를 측정한다"고 덧붙였다.

지 박사는 "문제는 이 두 방법이 상이한 팽창률을 제시한다는 것"이라며 "우주 배경 복사로 측정된 팽창률은 약 63km/s/Mpc인 반면, 은하의 후퇴속도로 측정된 팽창률은 약 73km/s/Mpc이다. 두 값의 차이는 계속해서 존재한다. 오차가 줄어들어도 간극은 오히려 더 커지고 있다"고 설명했다.

그는 또 "이러한 차이는 두 측정 방법이 우주를 다르게 보고 있을 수 있다는 의문을 제기한다. 즉, 두 방법이 같은 우주를 정확히 관찰하고 있는지에 대한 문제가 발생한다. 이로 인해 우주론자들은 허블 텐션의 원인을 규명하기 위해 다양한 이론을 제안하고 있다"며 "허블 텐션은 현대 우주론에서 해결해야 할 중요한 난제로 남았다. 이를 해결하기 위한 연구는 우주의 본질과 구조에 대한 깊은 통찰을 제공할 가능성이 높다"고 강조하며 강의를 끝마쳤다.