우주는 언제 사라질까요? 과학이 답을 알고 있습니다

(댄 트리) - 역빅뱅은 우주의 필연적인 종말일지도 모릅니다. 중요한 것은 이 사건이 언제 일어날 것인가입니다.

물리학자들은 우주가 언제 끝날지 예측할 수 있었습니다(그림: 게티).

새로운 연구에 따르면 우주는 우리가 오랫동안 생각해 온 것처럼 영원히 팽창하지 않을 수도 있습니다. 오히려 200억 년 안에 모든 우주가 팽창을 멈추고 수축하기 시작하여, 모든 것이 단일 지점으로 붕괴되는 "역빅뱅"으로 끝날 가능성이 있습니다.

우주는 영원히 확장되지 않습니다.

수십 년 동안 과학자들은 우주가 암흑 에너지의 영향으로 인해 무한히 확장될 것이라고 믿어왔습니다. 암흑 에너지는 우주 전체 에너지의 70%를 차지하는 것으로 여겨지는 신비한 에너지입니다.

그러나 스페인, 중국, 미국 과학자를 포함한 국제 연구팀은 그 반대의 일이 일어날 수 있다는 것을 보여주는 새로운 모델을 내놓았습니다.

연구팀의 계산에 따르면, 우주의 나이는 약 333억 년에 불과합니다. 하지만 빅뱅 이후 138억 년 동안 존재해 왔으니, 모든 것이 "빅 크런치"로 붕괴되기까지 200억 년이 채 남지 않았다는 뜻입니다.

빅 크런치는 우리 우주의 가장 가능성 있는 종말로 여겨진다(사진: Medium).

이 숫자를 결정하기 위해 물리학자들은 우주상수 λ(람다)를 사용했는데, 이는 알베르트 아인슈타인이 우주의 팽창을 설명하기 위해 제안했던 양이기도 합니다.

따라서 λ가 양수이면 우주는 영원히 팽창하지만, λ가 음수이면 중력이 우세하여 우주를 뒤로 잡아당깁니다. 최근 관측 자료에 따르면 λ가 작은 음수일 가능성이 있으며, 이는 우주가 종말에 가까워지고 있음을 의미합니다.

악시온: 우주의 운명을 결정할 수 있는 신비한 입자

이 팀의 새로운 모델은 상수 λ를 넘어서서 악시온이라는 가상의 입자도 고려합니다.

이론상, 액시온은 공간을 관통하는 매우 가벼운 입자로, 약한 반발력으로 작용하여 수십억 년 동안 우주가 팽창하는 데 기여했습니다. 하지만 시간이 지남에 따라 액시온의 에너지는 약해져 중력이 다시 작용하게 됩니다.

그러면 우주는 최대 크기(현재 크기의 약 1.7배)에서 팽창을 멈추고 수축을 시작합니다. 이 과정은 마치 자동차가 언덕을 오르다가 관성을 잃으면서 속도를 줄이고, 정상에서 멈췄다가 다시 속도를 줄이는 것과 비슷합니다.

"하향" 단계에서는 물질이 점점 더 밀도가 높아지고 중력이 강해지며 결국 모든 것이 매우 작고 뜨겁고 밀도가 높은 지점으로 붕괴되는데, 이를 "역빅뱅"이라고 합니다.

인간은 자연적 요소에 의지하여 우주의 운명을 바꿀 수 있을까요? 답은 아직 나오지 않았습니다(사진: Prime).

과학자들은 이것이 확실한 예측은 아니지만, 시간이 지남에 따라 암흑 에너지가 변화하는 것을 관찰하면 가능한 시나리오가 될 수 있다고 강조합니다.

앞으로 유클리드(ESA)와 낸시 그레이스 로만(NASA)과 같은 우주 망원경은 이 가설을 검증하기 위한 더 많은 데이터를 수집하는 데 도움이 될 것입니다.

연구팀의 일원인 헨리 타이 교수는 "우주에는 시작이 있었습니다. 바로 빅뱅입니다."라고 말했습니다. "이제 질문은 '우주에는 종말도 있을까요?'입니다. 만약 이 모델이 맞다면, 역빅뱅은 우주의 필연적인 종말입니다."

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/khi-nao-vu-tru-tan-bien-khoa-hoc-da-co-cau-tra-loi-20251009082541420.htm