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노벨물리학상 펄머터·리스·슈밋

중앙일보 2011.10.05 00:24 종합 2면 지면보기



“초신성 관찰, 우주 갈수록 더 빨리 팽창한다” 규명





올해 노벨 물리학상은 초신성(超新星, supernova)을 관찰해 우주가 가속팽창한다는 사실을 밝혀낸 미국 출신 3명의 과학자에게 돌아갔다.



 스웨덴 왕립 한림원 노벨 물리학상 위원회는 4일 미국 UC버클리대학 솔 펄머터(52·Saul Perlmutter) 교수와 존스홉킨스대학 애덤 리스(42·Adam G. Riess) 교수, 호주국립대학 브라이언 슈밋(44·Brian P. Schmidt) 교수를 올해의 수상자로 선정했다고 발표했다.



 







세 과학자는 모두 초신성을 연구해 왔으며, 1998년 우주가 가속팽창한다는 동일한 연구 결과를 내놓았다. 이들의 업적은 우주론을 크게 바꿔놓은 것으로 평가되고 있다. 천문학자들은 1990년대 중반까지도 우주가 137억 년 전의 빅뱅(Big bang, 대폭발) 이후 팽창을 계속해왔고, 팽창 속도는 시간이 흐를수록 줄어든 것으로 믿고 있었다. 우주 팽창은 미국 천문학자 허블이 1929년 처음 밝혀냈다.



 세 과학자는 허블의 발견 이후 근 70년 만에 우주 팽창 속도가 줄어들기는커녕 도리어 가속도가 붙고 있다는 사실을 새롭게 밝혔다.



 가속팽창의 단초는 초신성의 한 종류인 ‘1a형’에서 찾았다. ‘1a형’ 초신성은 다른 초신성과는 달리 질량에 상관없이 폭발하는 최대 밝기가 거의 일정하다. 그래서 세 과학자는 ‘1a형’ 초신성의 밝기로 그 초신성까지의 거리를 측정할 수 있다는 사실을 알고, 지속적으로 밝기를 기록했다. 그런데 밝기가 당초 예상과는 달리 시간이 흐를수록 급속하게 더 어두워지는 현상을 발견했다. 결국 ‘1a형’ 초신성이 지구로부터 계속 더 빨리 멀어지고 있다는 증거로 해석했다. 한국천문연구원 김봉규 박사는 “세 과학자는 초신성의 어두워지는 정도가 점점 더 빨리지는 것을 보고 우주가 가속팽창하고 있다는 사실을 밝혀낼 수 있었다”고 말했다.



 서울대 물리천문학부 이명균 교수는 “이들 세 과학자는 우주를 가속팽창시키는 보이지 않는 암흑 에너지가 있을 것으로 추정했다”며 “현재 천문학계는 이 에너지가 우주의 약 74%를 차지하는 것으로 보고 있다”고 말했다.



박방주 과학전문기자



◆초신성=별이 갑자기 폭발하면서 100만 배 이상 밝아지는 현상으로, 별이 최후를 맞는 장면으로 추정되고 있다.
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