우주에서 처음으로 별이 빛나기 시작한 것은 언제일까?

지금까지는 137억년 전 빅뱅을 일으킨 우주가 눈 깜짝할 사이에 대리석 크기에서 현재 우리가 관측할 수 있는 우주보다 훨씬 큰 크기로 팽창했으며 그뒤 2억년이 지나서야 별이 빛나기 시작했다는 것이 정설이었다.

그런데 별이 빛나기 시작한 것은 이보다 훨씬 뒤인 빅뱅 후 4억년이 지나서였다는 주장이 새롭게 나왔다.

미 항공우주국(NASA) 과학자들은 빅뱅때 발생해 현재도 남아 있는 열을 측정하기 위해 2001년 발사된 우주배경복사탐사위성(WMAP)이 수집한 정보를 분석했다.

존스홉킨스 대학의 찰스 베네트 교수 등은 프린스턴 대학에서 기자회견을 열고 이같은 연구 결과가 천체물리학저널 다음 호에 실릴 예정이라고 발표했다고 AP통신이 17일 전했다.

베네트 교수는 희미하게 남아 있는 이 복사열의 미묘한 밝기 차이를 측정, 우주 팽창 초기에만 존재했던 극미량의 온도 차이를 알아냈다. 수십억광년과 수천억광년의 우주공간 사이에는 현저한 온도 차이가 있었다. 만약 팽창이란 현상이 없었다면 앞의 작은 우주와 뒤의 큰 우주 사이에 아무런 차이가 없어야 하는데 유의할 만한 차이가 발견된 것이다.

이 온도 차이가 ‘물질’이라고 부르는 물리적 특성을 만들어낸다는 사실도 밝혀냈다.

WMAP 관측 결과는 우주공간을 차지하는 물질 중 4%만이 일반 물질이고 암흑물질(22%)과 암흑에너지(74%)여서 지금도 우주가 팽창 중이라는 사실을 증명했다.

별이 처음 빛나던 빅뱅 후 4억년에는 이 구성 요소가 현저히 달랐을 것으로 추정되는 것은 물론이다.

베네트 등 연구진은 또 우주가 팽창하는 순간 모든 일이 균일하게 진행된 것은 아니어서 물질을 뭉치게 하는 현상 때문에 별과 은하가 만들어졌다고 설명했다.

임병선기자 bsnim@seoul.co.kr