[이광식의 천문학+] 인간이 관측 가능한 우주와 실제 우주의 차이는?

당신은 얼마나 멀리 볼 수 있습니까? 만약 당신의 눈이 모든 종류의 복사선을 감지할 수 있다고 가정할 때,당신이 지금 볼 수 있는 모든 것, 그리고 볼 수 있을지도 모르는 모든 것이 이른바 천문학자들이 말하는 '관측 가능한 우주'입니다. 

빛으로 우리가 볼 수 있는 가장 멀리 있는 것은 138억 년 전 우주가 짙은 안개처럼 불투명했던 시간인 우주 마이크로파 배경에서 나온 것입니다. 우리를 둘러싸고 있는 일부 중성미자와 중력파는 훨씬 더 먼 곳에서 왔지만, 인류는 아직 이를 감지할 수 있는 기술이 없습니다. 

지금까지 가장 먼 우주를 본 것은 허블 망원경의 '울트라 딥 필드'로, 무려 130억 광년의 우주를 담아냈습니다. 지난 크리스마스에 발사되어 현재 지구에서 160만km 떨어진 라그랑주2 포인트에서 기기를 점검중에 있는 제임스웹 우주망원경은 빅뱅 직후, 그러니까 무려 135억 광년의 거리 밖에서 우주에 최초로 나타난 첫 별빛을 포착할 예정입니다.

현재 실제 우주의 크기는 약 940억 광년이라는 계산서가 나와 있는데, 이는 우주 초창기에 광속보다 빠른 팽창을 가져온 인플레이션 때문이라고 합니다. 

기사 맨 위의 이미지는 중심의 지구-태양과 함께 우리 태양계, 가까운 별, 가까운 은하, 먼 은하, 초기 물질의 필라멘트 구조 및 우주 마이크로파 배경으로 둘러싸인 시야가 가장자리로 갈수록 점점 더 컴팩트해지는 관측 가능한 우주를 보여줍니다. 

우주론자들은 일반적으로 우리의 관측 가능한 우주가 동일한 물리 법칙이 적용되는 '우주'로 알려진 더 큰 실체의 가까운 부분일 뿐이라고 가정합니다. 그러나 이 우주조차도 다른 물리적 상수가 발생하고, 다른 물리 법칙이 적용되고, 더 높은 차원이 작동하거나, 표준 우주의 약간 다른 버전이 우발적으로 달라지는 더 큰 다중우주의 일부라고 주장하는 대중적인 추론이 몇 가지 있습니다. 그러나 그것은 어디까지나 가설의 단계일 뿐으로, 검증할 방법은 아직 없습니다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com