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|  | 올해 세계 10대 과학성과 (네이처,사이언스 선정) |  | |
| ■올 최대 과학성과 ‘암흑에너지 우주론’
올해 지구촌에서 이뤄진 가장 큰 과학의 진전을 꼽는다면 무엇일까. 저명한 과학 전문지인 미국의 <사이언스>와 영국의 <네이처> 최신호는 연말특집에서 ‘우주는 대부분 암흑에너지와 암흑물질로 이뤄졌다’고 밝힌 새로운 우주론의 등장을 가장 큰 과학의 성과로 꼽았다.
암흑=정체를 알 수 없는 것
암흑에너지의 존재는 우주는 가속 팽창한다는 학설이 본격 제기된 1998년 이후 가설로만 남아 있다가 올해 처음 정밀한 관측 데이터로 입증됐다.
지난 2월 우주 대폭발(빅뱅)의 흔적으로 지금도 미세하게 남아 있는 ‘태초의 빛’ 우주배경복사(CMB)를 미국항공우주국의 위성 ‘윌킨슨 마이크로파 관측위성’(WMAP)이 관측해온 데이터에 근거해, 과학자들은 “눈에 보이는 별·행성·가스 등 우주의 보통물질은 4%에 불과하며, 나머지 73%와 23%는 암흑에너지와 암흑물질이다”라는 결론을 제시했다. ‘암흑’이란 아직 그 정체를 알 수 없다는 뜻이다.
과학자들이 이런 결론을 낸 것은, 우주 은하들이 서로 멀어지며 우주 자체가 거대규모로 볼 때 가속 팽창하는 현상이 중력에 관여하는 보통물질만으로는 도무지 해명되지 않기 때문이다. 만일 우주가 보통물질만으로 이뤄졌다면 허공에 던진 공이 다시 떨어지듯이 중력의 작용으로 우주는 현재 감속하거나 수축해야만 한다. 가속 팽창은 보통물질이 아닌 ‘무언가 다른 물질과 에너지’의 작용이 아니라면 이해될 수 없다는 것이다.
암흑에너지의 존재는 우주의 3차원 지도를 그리려는 국제연구 프로젝트인 ‘슬론 디지털 스카이 서베이’(SDSS)의 지상망원경이 지난 10월까지 은하 20만여 곳을 관측해 내놓은 데이터의 결과와도 일치됐다.
이로써, 우주가 팽창하는 속도도 계산되었는데 우주는 1초당 71㎞(약 330만광년 떨어진 은하 기준) 속도로 팽창하는 것으로 나타났다. 또 현재 은하들 사이의 거리와 멀어지는 속도에 근거해 영화필름을 되돌리듯이 거꾸로 계산한 결과, 단일점에서 시작된 우주 탄생의 대폭발은 ‘137억년 전’(오차 1%)에 일어났다는 계산도 나왔다.
우주, 축구공모양의 12면체
<사이언스>는 “불과 1년 전만 해도 우주의 나이는 120억에서 150억년 사이 어디쯤으로 이해됐으나 이제는 137억년이라는 정확한 나이를 얻게 됐다”고 평가했다. <네이처>는 “이런 우주론의 해석으로 우주의 모양이 축구공과 비슷한 12면체일 가능성도 제안됐다”며 “그동안 그럴듯한 이야기로 들리던 암흑에너지의 우주론이 올해 정밀한 관측 과학의 지위를 얻게 됐다”고 말했다.
<사이언스>는 이제 암흑에너지의 존재 여부에 관한 논쟁이 끝나고 앞으로는 암흑에너지와 암흑물질의 정체가 과연 무엇인지를 밝히는 것이 과학의 과제가 됐다고 말했다. 반중력의 척력(밀어내는 힘)으로 작용하는 암흑에너지의 존재는, 아인슈타인이 자신의 우주론 공식에 넣었다가 ‘인생 최대의 실수’라는 고백과 함께 철회한 ‘아인슈타인 우주상수’의 부활을 암시하는 것이어서 과학계에 더욱 관심을 끈다.
지난 4월 미국항공우주국과 공동개발한 자외선 우주관측위성 ‘갤렉스’를 쏘아올린 연세대 이영욱 교수(우주망원경연구단장)는 “4, 5년 전부터 우리 연구팀도 암흑에너지의 존재 가능성을 제기해왔으나 이번에 정밀 해상도의 관측을 통해 그 존재가 입증된 것”이라며 “앞으로 갤렉스와 여러 위성들의 관측 데이터를 통해 우주 나이 등에 관한 더 정밀한 연구결과들이 이어질 것”이라고 말했다.
96%의 수수께끼를 풀어라
그러나 최근 유럽우주국(에사) 엑스엠엠-뉴턴관측소의 데이터는 ‘암흑에너지는 존재하지 않는다’라는 정반대의 결론을 보여줘 암흑에너지 논란이 완전 종식되지는 않았음을 보여준다.
이밖에 <사이언스>는 올해의 주요한 과학 성과로,
2. 정신병의 비밀 깨기: 정신분열증·우울증 등 질병을 키우는 유전자를 속속 발견
3. 기후변화의 영향: 녹는 빙하, 생산성 떨어진 농작물, 달라진 동·식물 생태 등 기후변화의 영향을 규명
4. 아르엔에이 연구의 진전: 발생부터 유전형질 발현까지 세포 행동에 영향을 끼치는‘스몰 아르엔에이’ 기능을 규명
5. 단일 분자 들여다보기: 생물학과 물리학의 공동연구로 세포 안 개별 분자들의 활동을 포착
6. 항성 폭발과 감마선: 우주에서 가장 강렬한 폭발인 감마선의 에너지 폭풍에 관한 이해 진전
7. 저절로 발생하는 정자·난자: 배아 줄기세포가 정자·난자 세포로 성장할 수 있음을 발견
8. ‘왼손잡이’ 물질: 일부 첨단소재 물질은 빛과 전자기선을 완전히 엉뚱한 방향으로 굴절시킴을 발견
9. 와이염색체의 자기치유 능력: 남성 와이(Y)염색체는 중요한 유전자는 따로 복사해 두었다가 유전자 결함이 생기면 복사해둔 유전자를 쓰는 ‘자기 치유 능력’을 지닌 사실을 발견
10. 암 치료의 가능성: 종양에 혈액 공급을 제한해 암 환자의 삶을 연장할 수 있는 약물을 개발
by http://cafe.daum.net/astronomical |
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