우주의 마지막 순간이 우리가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 빨리 찾아올 것이라는 충격적인 연구 결과가 발표됐다.
지난 12일(현지시간) 외신 보도와 《우주론 및 입자물리학 저널(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)》에 게재된 논문에 따르면, 네덜란드 라드바우드 대학교의 하이노 팔케(Heino Falcke) 교수팀은 우주가 존재를 멈추게 될 예상 시점을 대폭 수정했다.
기존 과학계에서는 우주의 모든 천체가 완전히 소멸하여 아무것도 남지 않는 '우주의 종말'까지 약 10의 1100제곱년(1 뒤에 0이 1100개 붙는 시간)이 걸릴 것으로 내다봤다. 사실상 영원에 가까운 시간이다.
그러나 이번 연구를 주도한 하이노 팔케, 마이클 온도락, 발터 판 수일레콤 연구팀은 이 수치가 실제로는 10의 78제곱년에 불과할 것이라고 주장했다. 10의 78제곱년 역시 상상조차 할 수 없는 긴 시간이지만, 기존 예측값과 비교하면 우주의 수명이 가늠할 수 없을 만큼 대폭 단축된 셈이다.
연구팀이 이토록 파격적인 예측치를 내놓은 근거는 스티븐 호킹의 '호킹 복사(Hawking Radiation)' 이론에 있다. 1975년 스티븐 호킹은 블랙홀이 완전히 검은 것이 아니라, 에너지를 아주 조금씩 방출하며 질량을 잃고 결국 증발한다는 이론을 제시했다.
지금까지 호킹 복사는 블랙홀의 사건의 지평선 부근에서만 일어나는 현상으로 여겨졌다. 하지만 라드바우드 대학교 연구진은 "중력장이 있는 우주의 모든 물체에서 호킹 복사와 유사한 증발 현상이 일어난다"는 새로운 가능성을 제기했다. 즉, 블랙홀뿐만 아니라 중력을 가진 모든 천체가 아주 서서히 에너지를 잃고 소멸해간다는 것이다.
연구팀은 총 10가지 유형의 천체를 분석했으며, 그중 가장 주목한 것은 '백색왜성'이다. 우리 은하에 존재하는 별의 약 97%는 태양과 같은 항성이 연료를 다 태우고 남은 잔해인 백색왜성으로 변한다.
연구 결과에 따르면, 이 백색왜성들이 호킹 복사와 유사한 과정에 의해 약 10의 78제곱년 후에는 완전히 증발하여 사라질 것으로 예측됐다. 이는 우주 전체가 텅 비어버리는 시점이 예상보다 훨씬 앞당겨질 것임을 시사한다.
연구의 주저자인 하이노 팔케 교수는 "우주의 종말이 예상보다 훨씬 빨리 다가오고 있다는 놀라운 발견"이라면서도, "다행히도 여전히 그 시간은 현재 우주의 나이(약 138억 년)보다 10의 68제곱 배나 긴 시간이기에 당장 걱정할 일은 아니다"라고 덧붙였다.
이번 연구는 우주가 영원히 팽창하며 식어가는 '빅 프리즈(Big Freeze)' 시나리오에 있어 천체들의 소멸 과정을 더 구체적으로 규명했다는 점에서 천문학계의 높은 관심을 받고 있다.