[과학 이야기] 우주 나이와 크기, 어떻게 정하나

우주는 모든 방향으로 가속 팽창 중이다. 지구에서 멀리 있는 은하일수록 우리에게서 더 빨리 멀어지고 있다. 우주의 가속 팽창은 미국 천문학자 에드윈 허블이 1924년에 처음 관측했으며, 그의 이름을 따 외부은하와의 거리와 후퇴 속도 사이의 관계를 나타내는 상수를 '허블상수(Hubble constant)'로 부르고 있다.

이런 허블상수는 우주에서 가장 기본이 되는 척도다. 이를 어떻게 정하느냐에 따라 우주의 기원과 크기, 나이가 왔다 갔다 하기 때문이다.

하지만 이 상수는 측정 방식에 따라 큰 차이를 보이는 두 가지가 대립해 왔다. 너무 차이가 나 현재의 우주 모델에 근본적으로 결함이 있는 것이 아니냐는 의문마저 제기돼 왔다. 이런 상황에서 제3의 방법으로 허블상수 측정에 도전장을 내는 새로운 연구 결과가 나왔다.

카네기과학연구소와 허블우주망원경을 위탁받아 운용하는 '우주망원경과학연구소(STScI)'에 따르면 시카고대학 웬디 프리드먼 박사가 이끄는 연구팀은 적색거성을 이용해 허블상수를 측정하는 새로운 방식을 개발해 발표했다. 적색거성은 진화 마지막 단계의 특정 시점에서 '헬륨섬광(helium flash)'이라는 사건을 겪는데 이때 온도가 1억도까지 오르게 된다. 이때 별의 밝기는 모든 적색거성에서 똑같아 이를 기준으로 거리를 측정할 수 있다는 것이다. 이 방식으로 산출한 허블상수는 69.8㎞/s/Mpc. 1메가파섹(326만광년.Mpc) 떨어질 때마다 초당 69.8㎞씩 더 빠르게 멀어진다는 의미다.