우주는 정말 회전하고 있을까? 풀리지 않는 거대한 수수께끼

우주는 정말 회전하고 있을까? 풀리지 않는 거대한 수수께끼

안녕하세요, 지식의 우주 구독자 여러분! 지구는 스스로 돌고 태양 주위를 맴돌죠. 태양계는 우리 은하 중심을, 은하들은 또 서로를 중심으로 거대한 춤을 춥니다. 그렇다면 이 모든 것을 품은 우주 전체도 회전하고 있을까요?


이 거대한 질문, 즉 우주 회전의 가능성은 오랫동안 과학자들을 괴롭혀 온 미스터리입니다. 최근 흥미로운 관측 결과들이 나오면서 우주 회전이라는 수수께끼가 다시금 주목받고 있습니다.

우주는 정말 회전하고 있을까? 풀리지 않는 거대한 수수께끼

현재 우주론의 대답: 우주는 회전하지 않는다

결론부터 말하자면, 현재 대부분의 과학자는 우주가 회전하지 않는다고 생각합니다. 여기에는 매우 강력한 증거가 있습니다. 바로 우주배경복사입니다.
우주배경복사는 빅뱅 직후, 약 38만 년이 지났을 때 우주 전체에 퍼져나간 빛의 잔향입니다. 일종의 우주에서 가장 오래된 사진인 셈이죠. 이 빛을 관측해보면, 어느 방향에서 보든 온도가 거의 완벽하게 균일합니다.


이를 등방성이라고 부릅니다. 만약 우주가 회전하고 있다면 어떨까요? 특정 방향으로 회전축이 생기고, 그 영향으로 우주배경복사의 온도 분포에 미세한 패턴이나 뒤틀림이 나타나야 합니다. 하지만 현재까지 가장 정밀한 관측으로도 그런 증거는 발견되지 않았습니다.

• 우주론의 대원칙: 우주는 거대한 규모에서 볼 때 어디나 비슷하고(균질성), 어느 방향으로 보나 비슷하다(등방성)는 우주 원리가 현대 우주론의 기본입니다. 우주 회전은 이 등방성을 깨뜨리게 됩니다.

• 사라진 악의 축: 과거 초기 관측에서 우주에 특정 축이 있는 듯한 이상 신호가 발견되어 악의 축이라 불리며 논란이 되었습니다. 하지만 플랑크 위성의 더 정밀한 데이터 분석 결과, 이는 관측 오차나 데이터 처리 과정의 문제로 밝혀졌습니다.

• 측정된 회전 속도의 한계: 만약 우주가 아주 미세하게 회전하더라도, 그 속도는 10억 년에 1도도 채 회전하지 못할 정도로 느릴 것이라는 계산 결과가 있습니다. 사실상 0에 가깝다고 볼 수 있죠.

새로운 관측, 우주 회전의 가능성을 엿보다

하지만 이야기는 여기서 끝나지 않습니다. 최근 우주가 회전할지도 모른다는 생각을 다시 하게 만드는 흥미로운 관측 결과들이 등장했습니다.

은하들의 수상한 정렬

수십억 광년 떨어진 수많은 은하의 회전 방향을 분석한 연구에서 놀라운 사실이 밝혀졌습니다. 은하들의 회전 방향이 무작위가 아니라, 특정 방향을 선호하는 경향이 나타난 것입니다. 마치 보이지 않는 거대한 힘이 은하들에게 일정한 방향으로 돌도록 영향을 미치는 것처럼 말이죠. 이는 우주 전체에 숨겨진 각운동량이 존재할 수 있다는 가능성을 시사합니다.

제임스 웹이 발견한 초기 우주의 비대칭

최첨단 제임스 웹 우주 망원경은 더 놀라운 단서를 포착했습니다. 아주 먼 과거, 즉 초기 우주에 존재했던 은하들을 관측한 결과, 회전 방향에 뚜렷한 비대칭이 나타났습니다. 상식적으로 은하의 회전 방향은 우리 은하와 같은 방향과 반대 방향이 50대 50으로 나타나야 합니다. 하지만 관측된 초기 은하들은 약 3분의 2가 우리 은하와 반대 방향으로 회전하고 있었습니다. 이러한 불균형은 초기 우주 물질 자체가 특정 방향으로 회전하는 성질을 가졌을 수 있다는 강력한 증거가 될 수 있습니다.

회전하는 우주, 이론 속 상상에서 현실로?

우주 회전이라는 아이디어는 사실 꽤 오래되었습니다. 천재 수학자 쿠르트 괴델은 1949년, 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 틀 안에서 회전하는 우주 모델을 제시했습니다. 괴델의 우주에서는 시공간이 너무 심하게 휘어져 과거로 시간 여행이 가능해지는 기묘한 결론에 도달합니다. 물론 우리 우주가 팽창하고 있다는 관측 사실과 맞지 않아 이론 모델로만 남았죠.


최근에는 이 아이디어를 현대적으로 재해석하려는 시도가 있습니다. 특히 현대 우주론의 가장 큰 난제인 허블 장력을 해결하기 위한 대안으로 우주 회전 모델이 떠오르고 있습니다. 허블 장력은 우주의 팽창 속도를 측정하는 두 가지 방식에서 서로 다른 값이 나오는 문제입니다. 일부 과학자들은 우주가 아주아주 느리게, 예를 들어 수천억 년에 한 바퀴 정도의 속도로 회전한다면 이 허블 장력 문제를 설명할 수 있고, 기존 관측 결과와도 충돌하지 않는다고 주장합니다.

결론: 우주의 회전, 풀리지 않은 거대한 수수께끼

우주는 회전하고 있을까요? 이 질문에 대한 답은 아직 아무도 모릅니다. 우주배경복사라는 강력한 증거는 회전하지 않는 우주를 지지합니다. 하지만 은하들의 정렬된 움직임과 초기 우주의 비대칭성은 회전의 가능성을 암시하는 흥미로운 단서입니다.


만약 우주의 회전이 사실로 밝혀진다면, 암흑 에너지나 우주의 근본 구조에 대한 우리의 이해를 완전히 뒤바꾸는 코페르니쿠스적 전환이 될 것입니다. 우주의 가장 근본적인 수수께끼를 풀기 위한 과학자들의 탐험은 지금도 계속되고 있습니다.

---

지식의 우주 코멘트

우리가 서 있는 이 땅이 돌고 있다는 사실을 받아들이기까지 오랜 시간이 걸렸던 것처럼, 우리가 속한 우주 전체가 회전하고 있다는 사실을 발견하는 날이 올지도 모르겠습니다. 우주는 알면 알수록 더 많은 질문을 던져주는 신비로운 곳인 것 같아요. 우주의 거대한 움직임에 대한 상상은 언제나 우리를 겸손하게 만들면서도 가슴을 뛰게 합니다.