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等方性 우주원리에 어긋나

(서울=연합뉴스) 무려 40억광년에 걸쳐 펼쳐져 있는 방대한 퀘이사(準星) 무리가 처음으로 발견돼 우주 최대의 구조로서 기록을 세우게 됐다고 스페이스 닷컴과 사이언스 데일리가 11일 보도했다.

영국 센트럴 랭카스터대학 등 국제 연구진은 퀘이사(준성 準星) 들이 40억광년 구간에 몰려 있는 `거대 퀘이사 그룹'(LQG)을 발견했다고 영국 천문학회 월보에 발표했다.

퀘이사는 우주 탄생 초기에 존재한 은하 중심부의 초거대 블랙홀로부터 에너지를 공급받는 극도로 밝은 은하핵을 가리키는 것으로 1천만~1억년의 짧은 시간동안 우주에서 가장 밝은 빛을 내 아주 먼 거리에서도 볼 수 있다.

과학자들은 30년 전부터 퀘이사들이 놀랄만큼 큰 `골격'인 LQG를 이루며 한데 모이는 경향이 있고 어떤 것은 그 폭이 6억광년이나 된다는 사실을 알고 있었다.

그러나 연구진이 국제 우주측량 프로젝트 SDSS(Sloan Digital Sky Survey)의 자료에서 발견한 새 LQG는 지금까지의 것과는 차원이 다른 것이었다.

73개의 퀘이사로 이루어져 있고 최대폭 40억 광년, 대부분의 방향으로 16억 광년씩 뻗쳐 있는 이 LQG는 "충분히 먼 거리에서 보면 관찰자가 어느 위치에서 보든 우주는 같아 보인다"는 우주원리에도 들어맞지 않는다.

현대의 우주론은 이론 물리학자 알베르트 아인슈타인의 연구에 기초하며 이처럼 `우주는 어느 쪽으로 보나 같다'는 우주원리의 등방성(等方性) 가설에 의존하고 있다. 이런 원리는 그러나 추정일 뿐 관찰에 의해 `합리적 의심의 여지가 없을' 정도로 입증된 것은 아니다.

이런 원리에 따르면 크기가 12억 광년, 즉 370 메가파섹(Mpc: 1Mpc=3.26광년) 이상인 구조는 발견될 수 없다.

그러나 새로 발견된 LQG는 평균 지름이 500Mpc, 길쭉한 형태이므로 가장 폭이 큰 곳은 1천200Mpc나 된다. 보다 실감나게 비교한다면 이는 우리은하와 이웃 안드로메다 은하간 거리(250만광년)의 1천600배에 이르는 거리이다.

연구진은 "이 LQG의 크기를 가늠하기는 어렵지만 지금까지 전 우주에서 발견된 가장 큰 골격 구조임을 단언할 수 있다"고 말했다.

이들은 "빛의 속도로 간다면 이 구조를 가로지르는데 40억년이 걸린다. 이는 규모 면에서만 놀라운 것이 아니라 아인슈타인 이후 널리 받아들여진 우주원리에도 위배된다는 점에서도 큰 의미를 갖는다"면서 앞으로 이런 놀라운 현상을 계속 연구할 계획이라고 밝혔다.

youngnim@yna.co.kr

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