138억 년 전 빅뱅(대폭발)으로 인한 급속한 팽창으로 지금의 우주가 탄생했다는 가설인 빅뱅이론과 우주팽창이론을 증명해 줄 직접증거가 최초로 발견됐다. 금세기 최고의 발견으로, 추가적인 검증을 통과할 경우 우주 탄생의 비밀을 풀고 인류 과학에 길이 남을 업적으로 평가되고 있다.

미국의 하버드-스미스소니언 천체물리연구센터는 17일 인터넷으로 전 세계에 생중계된 기자회견에서 일종의 전파망원경인 ‘바이셉2(BICEP2)’를 이용해 빅뱅과 우주팽창이론을 증명해 줄 핵심증거 ‘중력파(gravitational waves)’ 탐지에 성공했음을 발표했다고 파이낸셜타임스(FT) 등 외신이 일제히 보도했다. 연구를 이끈 하버드대의 존 코백 교수는 “중력파를 탐지하는 것은 천체물리학계의 오랜 숙원이자 가장 중요한 목표였다”며 “우주의 탄생을 이해하는 지표가 될 것”이라고 말했다.

빅뱅이론 및 우주팽창이론이란 눈에 보이지 않을 만큼 작은 점이었던 우주가 대폭발로 인해 찰나의 순간에 기하급수적인 팽창을 했고, 현재 우리가 보는 우주만물이 생겨났다는 것이다. 1초도 안 되는 극미한 시간에 빛보다 빠른 속도로 팽창하면서 우주공간에 팽창의 흔적이 생겼는데 그것이 바로 우주배경복사(CMBR)다.

천체물리학계는 이 CMBR에 우주탄생 당시의 초기중력파로 인해 변형된 ‘특정한 패턴’이 있을 것이라 믿었고, 이를 탐지해 초기중력파를 입증·검출하는 것을 우주탄생의 비밀을 풀 열쇠로 여겼다. 이에 따라 세계 각국의 물리학자들로 구성된 프로젝트팀이 지난 3년 동안 남극에서 망원경을 이용해 이 흔적을 추적했고, 그 결과 초기중력파로 인해 생긴 ‘B-모드 패턴’이라는 특정한 패턴을 발견한 것이다. 이로써 우주 팽창이론의 직접증거인 ‘중력파’ 탐지라는 과학계의 숙원을 풀게 됐다.

앞으로 과학계의 많은 반박과 검증 과정이 이어지겠지만, 이 발견에 결함이 발견되지 않는다면 노벨상은 확정된 것이라고 BBC는 전했다.

김다영 기자 dayoung817@munhwa.com