한국 연구진이 노벨상 근거를 뒤집었다? “우주는 이미 감속하고 있다”

우주는 지금 이 순간에도 팽창하고 있습니다.

그런데 단순히 커지는 것이 아니라 점점 더 빠른 속도로 팽창하고 있다는 것이 지난 수십 년간 현대 우주론의 핵심이었습니다.

이 발견은 얼마나 중요했을까요?

우주의 가속팽창을 발견한 연구자들은 결국 2011년 노벨물리학상을 받았습니다.

그런데 2025년 한국 연구진이 놀라운 연구 결과를 발표했습니다.

“현재 우주는 더 이상 가속팽창하고 있지 않으며 이미 감속 단계에 들어섰을 가능성이 있다.”

만약 이것이 추가 연구를 통해 확인된다면 현대 우주론의 핵심을 다시 검토해야 할 수도 있습니다.

우주가 가속팽창한다는 것은 어떻게 알았을까?

이야기는 1990년대 후반으로 거슬러 올라갑니다.

과학자들은 먼 우주에 있는 Ia형 초신성을 관측했습니다.

Ia형 초신성은 폭발할 때 나타나는 밝기를 표준화할 수 있어 천문학에서는 우주의 거리를 측정하는 일종의 ‘표준 촛불’로 사용합니다.

원래 밝기를 알고 있다면 지구에서 얼마나 어둡게 보이는지를 통해 거리를 계산할 수 있기 때문입니다.

그런데 멀리 떨어진 초신성을 관측해보니 예상보다 어둡게 나타났습니다.

과학자들은 이를 통해 우주의 팽창속도가 과거보다 빨라졌다고 해석했고, 1998년 우주의 가속팽창이 발표됐습니다.

결국 노벨물리학상까지 받았다

이 발견은 현대 우주론을 완전히 바꿔놓았습니다.

과학자들은 우주를 점점 빠르게 팽창시키는 정체불명의 무언가가 존재한다고 생각했고 이를 암흑에너지(Dark Energy)라고 불렀습니다.

현재의 표준우주모형에서는 암흑에너지가 우주 전체 에너지 구성에서 매우 중요한 부분을 차지합니다.

그리고 가속팽창을 발견한 솔 펄머터, 브라이언 슈밋, 애덤 리스는 2011년 노벨물리학상을 받았습니다.

그만큼 우주의 가속팽창은 현대 천문학의 중요한 발견으로 받아들여졌습니다.

그런데 한국 연구진이 초신성을 다시 살펴봤다

2025년 연세대학교 이영욱 교수 연구팀은 기존 연구에서 사용했던 Ia형 초신성에 중요한 문제가 있을 가능성을 제기했습니다.

바로 초신성의 밝기가 별의 나이에 영향을 받을 수 있다는 것입니다.

연구팀은 약 300개의 초신성 모은하를 분석했습니다.

그 결과 밝기를 표준화한 이후에도 상대적으로 젊은 별에서 발생한 초신성은 더 어둡고, 오래된 별에서 발생한 초신성은 더 밝게 나타나는 경향을 확인했다고 발표했습니다.

이것이 사실이라면 상당히 중요한 문제가 발생합니다.

우리가 우주의 거리를 잘못 계산했던 것일까?

먼 우주를 바라본다는 것은 과거의 우주를 바라본다는 의미입니다.

빛이 지구까지 도착하는 데 시간이 걸리기 때문입니다.

그런데 과거 우주에는 평균적으로 젊은 별들이 더 많았습니다.

만약 젊은 별에서 발생한 Ia형 초신성이 본래 조금 더 어둡다면 어떨까요?

우리는 그것을 “거리가 멀어서 어두운 것”으로 일부 잘못 해석했을 가능성이 생깁니다.

연구팀은 바로 이 효과를 보정해 초신성 자료를 다시 분석했습니다.

그 결과 기존의 일정한 암흑에너지를 가정하는 표준우주모형과 잘 맞지 않았습니다. 대신 암흑에너지가 시간에 따라 변화하고 약해지는 모델과 더 잘 맞았다고 연구팀은 설명했습니다.

더 놀라운 결론, 우주는 이미 느려지고 있다?

연구팀은 초신성 자료에 바리온음향진동(BAO)과 우주배경복사(CMB) 관측 결과까지 결합했습니다.

그리고 상당히 파격적인 결론을 내놓았습니다.

우주가 현재도 가속하고 있는 것이 아니라 이미 감속팽창 단계에 들어섰을 가능성이 있다는 것입니다.

우주는 여전히 팽창합니다.

다만 자동차로 비유하면 앞으로 계속 달리고 있지만 가속페달을 밟고 있는 것이 아니라 속도가 줄어들기 시작했다는 이야기입니다.

그렇다면 2011년 노벨상이 틀렸다는 뜻일까?

그렇게 단정하면 안 됩니다.

이번 연구가 2011년 노벨물리학상의 근거가 된 해석에 중요한 문제를 제기한 것은 맞지만, 우주의 가속팽창이 틀렸다고 과학계 전체에서 확정된 것은 아닙니다.

새로운 연구 결과는 다른 연구진의 독립적인 분석과 더 많은 관측자료를 통해 검증되어야 합니다.

실제로 연구팀 역시 앞으로 훨씬 많은 초신성을 이용해 결과를 검증할 필요가 있다고 설명합니다. 향후 대규모 관측을 통해 2만 개 이상의 초신성 모은하를 분석하면 훨씬 정밀한 검증이 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

만약 한국 연구진이 맞다면 어떻게 될까?

이 연구가 앞으로 더 많은 관측을 통해 확인된다면 파장은 상당히 클 수 있습니다.

우주의 가속팽창뿐 아니라 암흑에너지의 정체와 우주의 미래에 대한 설명도 다시 검토해야 하기 때문입니다.

지금까지는 암흑에너지가 일정하게 존재하면서 우주가 계속 가속팽창할 가능성을 중요하게 다뤄왔습니다.

하지만 암흑에너지가 시간이 지나면서 약해지고 있다면 우주의 미래 역시 달라질 수 있습니다.

더 흥미로운 것은 과학의 작동방식입니다.

노벨상을 받은 연구라고 해서 영원히 질문할 수 없는 진리가 되는 것은 아닙니다.

새로운 관측기술과 데이터가 등장하면 과거의 결론도 다시 검증합니다.

한국 연구진의 이번 결과가 현대 우주론을 실제로 뒤집게 될지는 아직 알 수 없습니다.

하지만 한 가지는 분명합니다.

27년 동안 현대 우주론의 중심에 있었던 ‘우주는 점점 빠르게 팽창한다’는 생각을 다시 시험해봐야 한다는 매우 흥미로운 질문이 한국 연구진에 의해 제기됐다는 것입니다.