우주는 영원히 팽창한다?…“195억년 뒤 점 하나로 축소되며 사라질 것”

코넬대·상하이교통대 연구진
과학계 통설 뒤집는 결과 발표
암흑에너지 어느 순간 힘 잃고
당겼던 고무줄이 튕기듯 소멸

허블우주망원경이 찍은 ‘아벨 209’ 은하단. 점이나 회오리 하나하나가 모두 개별 은하다. ‘빅 크런치’가 생기면 이런 은하를 비롯한 천체들이 한 점으로 모여 소멸한다.

우주가 점 하나로 축소돼 완전히 사라질 것이라는 연구 결과가 나왔다.

‘빅 크런치’라고 부르는 이 현상이 벌어져 우주의 모든 존재가 완전 소멸할 시점은 앞으로 195억년 뒤로 예측됐다.

미국 코넬대와 중국 상하이교통대 소속 연구진은 최근 논문사전공개사이트 ‘아카이브’를 통해 우주의 나이가 333억년이 됐을 때 수명이 다할 것으로 보인다는 연구 결과를 발표했다. 우주는 138억년 전에 탄생했기 때문에 앞으로 195억년 뒤 죽음을 맞는다는 뜻이다.

연구진은 우주가 앞으로 70억년 뒤까지는 지금처럼 꾸준히 팽창할 것으로 생각했다. 그러다가 돌연 수축을 시작해 결국 점 하나로 작아져 완전히 사라질 것으로 예측했다.

과학계에서는 이렇게 우주가 점 하나로 쭈그러들어 사라지는 현상을 ‘빅 크런치’라고 부른다.

최근 과학계의 대세는 우주가 영원히 팽창할 것이라는 쪽이었다. 그런데 연구진은 완전히 다른 형태로 우주의 최후를 예견한 셈이다. 이런 판단의 근거는 ‘암흑 에너지’다. 암흑 에너지는 실체를 알 수 없는 물질로, 우주 전체에 들어찬 에너지의 약 70%를 차지한다.

암흑 에너지의 기능 가운데 밝혀진 것은 ‘척력’, 즉 서로 밀어내는 힘을 가지고 있다는 점이다. 현재 우주가 계속 팽창하고 있는 것도 이 암흑 에너지 때문이다.

그런데 연구진이 각종 망원경 관측 결과와 시뮬레이션 분석을 통해 살핀 결과, 암흑 에너지의 힘이 영원하지 않을 가능성이 크다는 결론이 나온 것이다. 암흑 에너지가 어느 순간 힘을 잃으면 강하게 잡아당겼던 고무줄을 한순간에 놓은 것처럼 우주가 원래 자리로 튕기듯 축소될 것이라는 얘기다.

연구진은 “아직 이 같은 예측은 불확실하다”면서도 “조만간 인류가 가동할 새로운 관측 장비들을 통해 더 확실한 결과를 얻을 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com