우주 이야기 1098 - 우주의 나이는 137.7억년?

(Credit: CC0 Public Domain)

우주의 시작인 빅뱅은 대략 138억년 전의 일로 추정됩니다. 하지만 우리가 직접 시간을 측정할 순 없기 때문에 여기에는 관측 데이터를 기반으로 한 여러 가지 추정이 들어가 있습니다. 과학자들은 빅뱅이 일어난 시간을 정확히 알아내기 위해 새로운 관측 데이터를 수집하고 현재의 표준 우주 모델을 적용해 빅뱅의 시점을 계산하고 있습니다.

미국 과학 재단 및 코넬 대학의 천문학자인 스티브 최 (Steve Choi, NSF Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellow at the Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science)가 이끄는 연구팀은 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 아타카마 우주론 망원경 (Atacama Cosmology Telescope (ACT))을 이용해 98 - 150 GHz 주파수대의 우주 마이크로웨이브 배경 복사 스펙터럼(Cosmic Microwave Background Power Spectra)을 측정해 우주의 나이를 다시 계산했습니다.

계산 결과는 기존 모델에서 예측한 수준과 부합하는 137.7억년 (+/- 4000만년)이었습니다. 2019년에 진행된 다른 연구에서 수억 년 정도 차이가 나면서 논쟁이 있었지만, 새로운 관측 데이터를 기반으로 한 연구에서 다시 기존 우주 모델이 타당하다는 결과가 나온 것입니다.

아타카마 우주론 망원경은 해발 5000m 이상 칠레 고원 지대에 설치된 우주 배경 복사 (CMB) 관측용 망원경으로 6m 지름의 주경과 2m 지름의 2차 거울을 지니고 있습니다. 이번 연구에서는 우주에서 우주 배경 복사 관련 데이터를 수집하는 플랑크 위성의 관측 데이터와 비슷한 결과를 얻었는데, 이렇게 다른 관측 기기를 이용해서 서로의 결과를 검증하는 것은 과학 연구에서 중요한 일입니다.

아무튼 이번 연구 결과로 우주의 나이가 대략 138억년이라는 이전 계산 결과가 더 공고해진 것 같습니다. 다만 과학은 언제나 수정 가능성을 내포하고 있고 끊임없는 검증이 이뤄지므로 이 수치가 크게 변하지 않을지는 두고봐야 알 수 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2021-01-astronomers-universe-billion-years.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Atacama_Cosmology_Telescope

Steve K. Choi et al, The Atacama Cosmology Telescope: a measurement of the Cosmic Microwave Background power spectra at 98 and 150 GHz, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (2020). DOI: 10.1088/1475-7516/2020/12/045

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