우주는 모든 방향으로 균일하게 팽창하고 있다. 문제는 측정 방법에 따라 우주 팽창 속도(허블상수)가 다르다는 점이다. 허블 텐션(Hubble Tension)으로 알려진 이 문제는 우주론의 큰 수수께끼 중 하나다.

미국 연구진이 우주 자체가 극히 느린 속도로 회전하고 있을 가능성을 제시하며 이 경우 허블 텐션(Hubble tension)도 해결할 수 있다는 연구 결과를 내놨다.

미국 마노아 하와이대 이스트반 사푸디 교수팀은 17일 영국 왕립천문학회 월보(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에서 기존 표준이론에 따라 만든 수학적 우주 모델에 아주 미세한 회전을 추가하면 기존 천문 관측과 모순되지 않고 허블 텐션도 해결되는 것으로 나타났다고 밝혔다.

현재 우주론 모델에 따르면 우주는 모든 방향으로 균일하게 팽창하고 있다. 이 모델은 대부분 천문 관측 결과와 일치하지만, 측정 방법에 따라 허블 상수(Hubble constant)가 달라지는 '허블 텐션'을 설명하지 못한다.

즉 초신성같이 멀리 있는 폭발하는 별을 관측하는 방법으로 측정한 우주 팽창 속도와 빅뱅(Big Bang)에서 남겨진 우주 마이크로파 배경복사(CMB)를 사용해 측정한 130억년 전 초기 우주의 팽창 속도가 달라지는 모순이 생기는 것이다.

연구팀은 "측정 방법에 따른 허블 상수의 불일치를 설명하지 못하면 우주의 팽창 역사에 대한 우리의 이해에 결함이 있을 수 있다는 것"이라고 지적했다.

이들은 이 연구에서 기존 표준이론에 따라 수학적 우주 모델을 만들고 여기에 우주가 약 5천억 년마다 한 바퀴 회전할 수 있다는 가능성을 적용했다.

연구팀은 "우주 모델에 적용한 회전 속도는 너무 느려서 직접 관측하긴 어렵지만 시간이 지남에 따라 우주 팽창 방식에 영향을 줄 수 있는 크기"라고 말했다.

우주 자체가 극히 느린 속도로 회전하는 요인이 추가된 모델은 허블 텐션 문제를 해결하면서도 기존의 천문 관측들과 모순되지 않는 것으로 나타났다.

사푸디 교수는 "더 놀라운 것은 이 모델이 회전을 가정하는 다른 이론들과도 잘 호환된다는 점"이라며 "정말로 모든 것이 회전하고 있을지도 모른다"고 말했다.

연구팀은 우주 회전 가설은 현재 알려진 물리 법칙과도 모순되지 않고 우주 성장률 측정값이 왜 서로 맞지 않는지도 설명할 수 있다며 이 이론을 완전한 컴퓨터 시뮬레이션으로 발전시키고 우주가 느리게 회전하는 징후를 찾아낼 수 있는 방법을 고안할 계획이라고 밝혔다.　　

◆ 출처 : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, István Szapudi et al., 'Can rotation solve the Hubble Puzzle?', https://academic.oup.com/mnras/article/538/4/3038/8090496?login=false