우주론 연구는 ‘노벨상 노다지’

‘열복사’ 발견 윌슨박사 등 美연구팀 4차례나 독식

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그동안 우주 생성의 신비를 밝힌 연구 성과가 노벨상 수상으로 이어지는 경우가 많았다. 이번에 우주배경복사 편광 패턴을 관측함으로써 중력파의 존재를 입증한 미국 하버드-스미스소니언 천체물리연구센터 연구진이 당장 올해의 유력한 노벨 물리학상 후보로 급부상한 이유도 이 때문이다.

우주론과 노벨상의 인연은 1965년으로 거슬러 올라간다. 당시 미국 뉴저지 주 벨연구소에서 근무하던 아노 펜지어스와 로버트 윌슨 박사는 전파 잡음을 제거하기 위해 마이크로파 탐지 실험을 진행하던 중 우연히 초기 우주 팽창 과정에서 생겨난 ‘우주배경복사’를 발견했다. 빅뱅 이론의 결정적 증거인 이 열복사를 발견한 공로로 이들은 1978년 노벨 물리학상을 수상했다.

우주배경복사 연구가 노벨상을 안겨준 사례는 2000년대 들어서도 있었다. 우주기원을 밝히기 위한 코비(COBE) 프로젝트를 주도한 조지 스무트 미국 버클리 캘리포니아대 물리학과 교수와 존 매더 미국 항공우주국(NASA) 고다드센터 박사는 우주배경복사가 복사선을 완전히 흡수하는 흑체(Black body)가 방출하는 ‘흑체복사’의 영향을 받기 때문에 균일하지 않다는 사실을 발견해 2006년 노벨 물리학상의 주인공이 됐다.

미국 천체물리학자 조지프 테일러와 러셀 헐스는 자신들이 발견한 쌍성 펄서(초신성폭발 후 생기는 2개의 중성자별)가 중력파를 방출하면서 궤도 에너지를 잃어 서로 점점 가까워진다는 사실을 알아내 1993년 노벨 물리학상을 수상했다. 이 연구는 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론에 힘을 실어준 것으로 평가받고 있다.

가장 최근인 2011년에는 초신성을 이용한 우주 가속팽창 연구를 수행해 암흑에너지의 존재를 알린 솔 펄머터, 브라이언 슈밋, 애덤 리스 등 미국 천문학자 3명이 노벨 물리학상을 거머쥐기도 했다.

전준범 동아사이언스기자 bbeom@donga.com