사상 최대 3차원 천체 지도 완성…암흑에너지 검증 본격화

보도기사

기존 관측의 6배 규모…우주 팽창 역사 정밀 추적
2028년까지 확장 관측…암흑에너지 변화 여부 검증

DESI가 5년 간 구축한 우주 지도(지구는 쐐기 모양의 중심에 있고, 각 점은 은하를 나타낸다)

한국이 참여한 국제 공동 관측 프로젝트가 우주 구조를 정밀하게 그린 사상 최대 규모의 3차원 지도를 완성했습니다. 관측 범위가 기존 연구를 압도하는 수준으로 늘어나면서 우주 팽창을 이끄는 '암흑에너지'의 성질을 다시 규명할 계기를 마련했다는 평가입니다.

한국천문연구원은 암흑에너지분광장비(DESI) 프로젝트가 약 5년간의 주요 관측을 마치고 4,700만 개 이상의 은하와 퀘이사(준항성전파천체)를 기록한 고해상도 3D 지도를 구축했다고 밝혔습니다. 지금까지 축적된 유사 관측 데이터를 모두 합친 것보다 약 6배 많은 규모입니다.

공동 연구진에 따르면 DESI의 초기 목표는 3,400만 개 수준이었지만 장비 성능이 예상보다 안정적으로 유지되면서 관측량이 크게 늘었습니다. 여기에 은하수 연구에 활용할 2,000만 개 이상의 별 데이터까지 추가로 확보했습니다. 과거 대표 사업인 BOSS와 eBOSS를 합친 것과 비교하면 약 10배에 이르는 수준입니다.

DESI 제작 지도(얇은 단면은 우리 은하 평면 위아래에 있는 은하와 퀘이사를 보여준다)

연구진은 이렇게 만들어진 방대한 지도를 이용해 우주 거리와 은하 분포를 보다 정밀하게 재구성하고, 이를 바탕으로 초기 급팽창과 현재의 가속 팽창 흐름을 분석해 우주의 약 70%를 차지하는 암흑에너지의 실체에 접근하고 있습니다.

특히 지난 3년간의 일부 데이터를 분석한 결과, 암흑에너지가 일정한 값으로 유지된다는 기존 가설과 달리 시간에 따라 변화할 수 있다는 가능성을 제기했습니다. 앞으로 전체 관측 데이터가 확보되면 이 가설이 실제 현상인지 여부를 판가름할 수 있을 전망입니다.

DESI 책임자인 버클리 연구소의 마이클 레비(Michael Levi) 박사는 "DESI 성능이 기대 이상으로 안정적이었고 관측 성과도 매우 인상적"이라며 "앞으로의 분석에서 어떤 결과가 나올지 주목된다"고 전했습니다.

천문연의 샤피엘루알만(Arman Shafieloo) 박사(UST 교수) 역시 "암흑에너지가 실제로 진화하는 것으로 확인될 경우 우주론과 이론 물리학 전반을 다시 써야 할 정도의 획기적인 발견이 될 것이며, 우주론 분야에서 또 하나의 노벨상으로 이어질 수 있다"고 기대했습니다.

국제 공동 연구진은 완성된 지도를 토대로 곧바로 정밀 분석에 착수합니다. 5년 전체 데이터를 반영한 첫 암흑에너지 결과는 2027년 공개 목표입니다. 올해 안에는 초기 3년 데이터에 기반한 추가 연구 논문들도 순차적으로 발표될 예정입니다.

아울러 DESI는 2028년까지 운용을 이어가며 관측 영역을 약 20% 더 넓혀 지도 범위를 확장할 계획입니다. 더 넓어진 데이터는 암흑에너지뿐 아니라 암흑물질 연구에도 중요한 기반이 될 전망입니다.

이번 프로젝트에는 한국천문연구원을 포함해 70여 개 기관, 900명 이상의 연구진이 참여했습니다. 한국 연구진은 암흑에너지 분석과 은하 속도 연구, 중력렌즈 관측 협력 등 다양한 분야에서 역할을 맡고 있습니다.

(사진=한국천문연구원)

김건교 취재 기자 | kkkim@tjb.co.kr