연세대 천문학자 이영욱 “암흑에너희지는 없다”

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1. ‘2011년 노벨상 수상자, 광도 진화 효과를 무시했습니다’ 연세대 이영욱 교수(천문우주학)는 지난 6월 12일 “암흑 에너지는 존재하지 않습니다. 본인은 우주에 암흑 에너지가 없다는 쪽에 건다. 우리 팀이 갖고 있는 증거에 의하면 그렇다”며 이같이 밝혔다. 이 교수는 이날 연세대 조사실에서 주간조선과 만본인 암흑에너지가 있다는 1998년 미국 조사팀의 발표는 좀 더 검증이 필요하다. 관측 자료를 잘못 해석한 기회가 높다고 밝혔다.이 교수는 이어 “그들은 암흑 에너지를 발견한 게 아니라 천문학에서 ‘촛불’이라 불리는 1a형 초신성의 밝기가 달라질 줄 몰랐다”며 “그들은 암흑에너지를 발견했다고 합니다. 더 멀리 있는 욕초, 즉 본인이 젊은 항성에 발현한 초신성은 잘화된 자체가 더 어두워질 수 있다는 광도 진화 효과를 생각하지 않았습니다. 때문에 우주가 급팽창하고 있다고 잘못 해석했습니다”이영욱 교수의 말은 충격이다. 암흑에너지의 비리는 현대우주론에 도전하는 엄청난 일이다. 이 교수는 2016년 초신성의 광도 진화 효과를 암시하는 논문을 처음 냈다. 이 교수는 당시 표현을 완화하고 신중하게 논문을 썼다. 하지만 지난 몇 년간 추가 관측을 통해 관련 데이터를 충분히 확보했습니다. 광도 진화 효과를 보정하면 암흑 에너지의 증거는 거의 없어진다는 논문 작성이 약간 끝났으며 조만간 학술지에 제출하게 될 것이라고 밝혔다.2. 하버드, 버클리팀 ‘우주가속 팽창 중’ 암흑 에너지가 있는 게 분명해

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현대 우주론은 우주에 어둠에 군대지라는 미지의 에그 대지가 있다는 전제하에 구축되어 있다. “암흑에 귀하는 우주 물질 – 에그 대지 총량의 70%를 차지한다”고 스토리가 전해집니다. 과인 마전의 30퍼센트는 ‘물질’이었다 “암흑에 그대의 대지가 존재합니다”라는 주장은 21년 전에 과인 왔습니다. 1998년 1월 8일, America 천문학회(AAS) 연례행사가 열린 America 워싱턴의 힐튼 호텔에서, America 버클리 캘리포니아 대학교(솔 펄 매터)와 하버드대(브라이언 슈밋, 애기덤 리스) 두 팀이 공동 기자 회견을 가졌다.이들은 우주가 가속 팽창 중임을 발견했다고 밝혔습니다. 우주는 때때로 커질수록 빨라지고 이로 인해 우주는 영원히 팽창한다고 주장했습니다. 이들은 수십억 년 전부터 시작된 것으로 보이는 우주급 팽창의 원인은 정확히 알지 못하며 미지의 에그 대지가 그 배후에 있다는 식으로 이야기했습니다. 당시 우주급팽창론을 내세운 것은 America 동부와 서부의 최고 명문대 소속 연구자들이었다.두 팀이 각각 연구해 이날 내놓은 같은 결과는 학계를 충격으로 몰아넣었다. 당시는 새천년, 즉 새천년을 맞아 조금씩 떠오른 시기였고 그 무렵까지 천문학계의 주류는 우주가 정상 팽창하고 있다고 소견했습니다. 정상 팽창이란 완만한 속도로 우주가 팽창하는 것을 이야기합니다. 우주론 연구자들은 빅뱅과 닷소리의 급팽창으로 우주가 폭발적으로 커지면서 그 대폭발의 힘이 차례로 이 지그아인에 의해 약해지고는 있지만 그 여력 때문에 우주는 여전히 커지고 있다고 소견했습니다. 그리고 빅뱅의 힘이 약해지면 우주는 어느 시점부터 수축할 수도 있다고 예측했습니다. 하지만 버클리대와 하버드대 연구팀의 새로운 개더-루더-루더 우주관측 결과는 우주의 운명에 대해 전혀 다른 예측을 내놓았다. 세계 천문학계에 도전장 암흑으로 당신에 의한 우주가속 팽창론은 다음 학계의 새로운 게더십이니 뭐니 모델로 급속히 정착됐다.이 이론은 2011년 노벨위원회도 인정했습니다. 그 결과 버클리대 팀을 이끈 서울 펄머터(현 America 버클리 캘리포니아대 교수), 하버드대 팀 소속 브라이언 슈밋(현 호주국립대 교수)과 애기덤 리스(현 America 존스홉킨스대 교수)는 노벨 물리학상을 받았다.3) 이영욱은 누구라고?

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그러나 대한민국의 한 천문학자가 이 모든 것을 부정하는 연구로 학계에 도전장을 내밀고 있습니다. 이용욱 교수는 “어려운 싸움이 될 것이다. 기존의 패러다임에 도전하는 싸움은 쉽지 않다. 학계 누구도 이런 도전을 나쁘지는 않다. 어둠에 임자지가 70%라는 가족 아래 연구를 진행하고 있기 때문”이라고 말했다. 이영욱 교수는 연세대 천문우주학과 1980년 학번으로 미국 예일대 박사(1989년), 미국항공우주국(NASA), 허블 펠로(1990년) 등의 경력을 갖고 있다. 최고 학술지인 미국 천체물리학 저널 네이처 사이언스에 수없이 많은 논문을 써 왔다. 그래서 그의 주장은 결코 가볍지 않다.이 교수는 제가 예일대에 있으면서 기존의 패러다임을 뒤엎는 주장을 했다면 세계가 주목했을 것입니다. 그러나 요즘은 대한민국에 있는 학자로 내 이름 뒤에 서울, 대한민국이라는 글자가 붙어 있어 주장의 파급력이 떨어진다. 하지만 나는 이 싸움을 결코 마다하지 않겠다고 말했다.4. “보동의 촛불 밝기가 다를 수 있다” 우주가 시간이 지날수록 급속히 팽창하고, 그 배경에는 미지의 암흑에 조시지가 있다는 미국 연구자들의 주장은 이른바 “보동 촛불(Standard candle)” 연구에서 나왔다. 버클리 캘리포니아대와 하버드대 팀 역시 초신성을 연구했다. 이 교수는 보동 촛불이 어떻게 천체의 거리를 알아볼 수 있는 도구가 되는지를 이렇게 설명했다.「시골마을 상회에서 제등을 판매한다고 하자. 이 등불은 한 종류라 밝기가 다 똑같다. 이 초롱을 사 가서 사람들은 night에 불을 밝혀. 상회에서 보면 초롱이 어둡게 보이는 집이 있고 밝은 집이 있다. 상회 주인은 연등의 밝기가 왜 달라보인다고 보느냐. 초롱을 켠 집들의 거리가 멀고 가깝기 때문입니다. 초신성이 즉시 등불입니다. 그래서 초신성으로 불린다. 밤낮 하강시에 나타났다가 곧 사라진다. 백색왜성이라는 별이 포함된 쌍성계나 질량이 태양보다 큰 별은 노년기에 접어들면 요란한 폭발을 일으키며 밝게 빛난다.초신성 중, 특히 1 a형 초신성의 경우, 초신성이 만들어지는 물리적 특성 때문에, 보정화 과정을 거치면 밝기가 거의 같다고 한다. 이용욱 교수는 “포동 촛불의 밝기가 항상 똑같다고 한 전제는 잘못됐다. 상회가 판매하는 초롱은 항상 밝기가 같다고 잘못 생각했어. 촛불의 밝기가 다를 수 있다. 미국 양팀이 본 초등은 원래 밝기가 약간 어두워질 수도 있어. 더 멀고 어두워 보이지는 않았다고 말했다.이 교수와 그가 지도하는 학생 2명이 지난 8년간 연구한 결과라고 한다. 과거 우주에서는 항성 종족이 젊다. 항성의 고유한 밝기가 달라야 해. ‘보동 촛불’이 0.2등급 어두워 보인다. 하버드와 버클리 팀은 항성 종족이라는 연령 차이를 무시했다. 이들이 쓴 논문을 살펴보면 광도 진화 효과는 무시할 수 있다고 썼다. 이게틀린거죠. 광도 진화 효과를 무시해서는 안 된다. 광도 진화 효과는 ‘보동촛불’이 과거에는 어둡고 최근에는 밝을 때가 있다는 것입니다. 그들은 이쪽 전문가가 아닙니다. 이들은 초신성이 폭발한 은하 20여 개를 연구했고 그 방법도 간접적이었다. 우리 팀은 은하 70개사를 대상으로 연구를 실시했다. 미국, 애리조나, 칠레를 20회 이상 관측하러 갔다.”이 교수에 의하면, 먼 은하의 대포동 양초가 의견보다 먼 거리에 있다고, 그들은 해석을 잘못했다. 이게 다 틀렸습니다. 광도 진화의 효과가 검증되지 않은 채, 노벨상이 그들에게 주어진 것입니다. 이들이 발견한 건광도 진화효과인 현실성이 높다.”5.이용욱·강의정·김영로 3명은 연구 이 교수와 강의정 박사·김영로 박사 3명은 지금까지의 연구 결과 ‘암흑에 임자지는 없는 현실성이 더 높다’는 결론에 도달했다. 관측은 작년까지 종료되어, 현재 논문을 마무리하고 있습니다. 「우리의 연구 결과는 신뢰도의 97%이며, 광도 진화 효과가 크기 때문에, 이것을 보정하면 암흑에 파트너가 되는 일은 없다」라고 주장한다. 암흑에 임자의 뜻이 있다고 해석할 만한 효과가 거의 없어진다.미국 천문학자와 물리학계는 우주는 시간이 흐를수록 급속히 팽창하고 있으며 그 이면에는 암흑에 임자의 뜻이 있다는 버클리대팀과 하버드대 팀의 의견을 왜 쉽게 수용했을까. 이용욱 교수는 “미국 서부와 동부를 대표하는 두 대학의 연구자들이 같은 의견을 내놓았기 때문입니다. 또 미국은 천문학계의 목소리가 전통적으로 높다고 말했다. 더욱이 노벨위원회가 발표된 지 10여년밖에 안 된 시점에서 ‘암흑 에이전자지’의 존재를 인정하고, 노벨 물리학상을 연구자 3명에게 수여했기 때문에 좀 더 쉽게 받아들인 것 같다고 이 교수는 말했다.국제 천문학계는 이영욱 교수팀의 새로운 주장에 귀를 기울일 것인가. 이 교수는 “논문을 미국천문학회(AAS) 학술지에 제출하면 게재를 거부당하는 현실성이 높다”고 말했다. 예를들어2016년에처음낸암흑에임자지관련논문은매우톤을낮췄음에도불구하고여기까지인용이4~5회에불과해. 거의 무시당했어. 이 교수는 이번 논문은 추가적인 관측증거를 바탕으로 주장을 분명히 했고 더 강하게 썼다. 미국 천문학회 학술지 게재를 거부하더라도 다른 좋은 저널에서 받아들이겠다고 말했다.암흑에 임자지는 없다, 우주는 가속팽창하는 것이 아니다는 주장을 천문학계 전원이 외면하고 있는 것일까. 이 교수에 따르면 옳지는 않다. 이 교수로부터 박사학위를 받은 2명이 얼마 전 일자리를 찾았다. 강의정 박사는 칠레 제미니 망원경으로 연구하러 갈 계획이고 김영로 박사는 프랑스 리옹으로 일하러 갔다. 이용욱 교수는 “프랑스의 리옹 연구자가 누군지 나도 모른다. 그들이 암흑에 임자지는 없을지도 모른다는 우리의 주장을 지켜보고 있었기 때문에 김 박사를 데려간 것이라고 말했다.6. 이용욱의 또 다른 전쟁터, 은하중심 구조논쟁

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이영욱 교수는 파이터다. 암흑은 에너지 얘기고 다른 전쟁터도 있다. 인터뷰 요청 e메일을 보내자 그는 이가명리아에서 열린 학회에서 심한 논쟁을 하고 돌아왔다고 말했다. 과인은 이 교수를 만났을 때 이 가면리아에서 벌어진 논쟁이 무엇이었는지 물었다. 그는 이 가면리아의 볼로냐대학에서 구상성단과 은하형성 학회가 열렸는데, 은하의 중앙부에 X자형 거대구조가 있는지를 놓고 격론을 벌였다고 말했다.그가 볼로냐 학회에서 발표한 자료를 보면 제목이 바르지 전투(Battle of the Bulge)였다. ‘발지 전투’는 제2차 세계대전 당시인 1944년 12월과 1945년 1월까지 벨기에와 프랑스 북동부를 거쳐 독일의 마지막 주요 공세로 알려져 있다. 그러나 이용욱 교수가 벌이는 벌지 전투의 벌지는 은하 중앙부의 두꺼운 공상을 말한다. 은하의 중앙부의 두꺼운 구조를 천문학자는 우리말로 팽대부라고 부르며, 영어로 벌지(bulge)라고 부른다. 이용욱 교수는 볼로냐에서 싸워왔다며 은하 중앙부 형태를 놓고 과인들이 기존 패러다임을 지키려 할 것이라고 말했다. 벌지 전투는 현재 치열하게 전개되고 있는 그의 세 번째 패러다임이다 「담비품」의 시도라고 한다. 그는 자신의 첫 싸움에 대해 과인에 대해 질문할 겨를이 없었다. 그의 세 번째 전투인 ‘볼지 전투’와 최근 시작될 예정인 ‘볼지 전투’의 스토리를 파악하느라 바빴기 때문이죠.볼지 전투와 관련해 학계는 은하 중앙부에 X자 모양의 거대한 구조가 있을 것으로 본다. 이 교수는 “외계인이 있고 은하를 옆에서 보면 X처럼 보인다는 이론인데 2010년쯤 와인이 왔다”고 말했다. X 자 거대 구조의 크기는 은하의 중앙부의 절반까지 확장되어 있다고 생각해. 이 교수가 컴퓨터 모니터에 보여주는 기위지는 거대한 X자였고, 별이 가득 찬 구조가 은하 한복판에서 빛나고 있었다. 현재 학회에는 이와 관련된 논문 150편이 과인 나와 있다. 은하 중앙부에 대한 새로운 관측을 실시했는데 관측 결과를 해석하는 과정에서 X자의 거대구조 이론이 과인이었다고 했다. America 카네기 연구소의 앤드루 맥윌리엄, 컬럼비아 대학의 메리사네스, 오스트레일리아 국립대학의 켄 프리만, 독일의 막스 플랑크 연구소의 오토윈·게하드가 주요 연구자.이 교수는 천문학에서는 형성의 바람이 최고다. 이를 밝히면 가장 명예다. 또 다른 은하도 아니고 은하의 구조나 형성에 관한 생각이 아니냐며 이 문제에 대한 중요성을 강조했다. 우리 은하에 대해 학자들은 잘 알겠지만 그렇지 않다. 4년 전에 과학자들은 학계의 보통 이론이 틀리다는 것을 알았다. 분석 결과 치명적인 실수가 있었다고 말했다. 이 교수는 몇 년 전 X자의 거대구조는 없다는 내용의 논문을 America 천체물리학 저널에 제출했다. 저널 측은 처 sound에는 여러 차례 보완을 요구했고, 그에 대한 답변을 작성하기 위해 이 교수는 새벽 2시까지 작업하는 날이 많았습니다. 저널측은 마지막 순간에 갑자기 태도를 바꿔 게재 불가를 통보하였다. 7. 논문 게재를 거부당한 “최근까지 200편이 넘는 논문을 냈지만, 그 당시 게재를 거절당한 최초의 논문이었다. 거절당하는 논문들은 대부분 수준에 도달하지 못했어요. 하지만 과인은 그 당시 정말 훌륭한 논문이 거절당할 수 있다는 것을 알고 있었다. 거절당하여 과인은 명예다. 그 이유는 한국팀이 패러다임을 바꾸고 있기 때문입니다. 패러다임 전환에 국제학회는 격렬하게 저항할 것입니다. 나는 갈릴레이는 아니지만 갈릴레이가 천동설을 믿는 학계의 패러다임을 바꾸려 할 때 어떤 일을 겪었는지 소견해 보자. 그는 소견을 바꾸나? 아니면 죽는 것인가. 라는 양자택일을 요구받았다. 패러다임을바꾸는발견을하다가는상을받는게아니라그런일을당하게되겠죠. 요즘은 그렇게까지 가지는 않지만 기존 학설을 바꾸기는 여전히 어렵다. 정말 말하기 힘들어. 한 세대가 퇴장하기까지는 불가능에 가깝다.”이 교수는 당시 America 저널이 거절한 논문을 영국 왕립학회지에 보내 결국 2015년 게재하는 성과를 거뒀다. 이때 논문은 순수한 이론 논문이었다. 이 교수팀은 이후 정황증거를 찾기 위해 꾸준히 관측하고 있으며 지난해 8월과 올해 6월 과인의 이론을 뒷받침하는 관측논문 2편을 냈다. America 천체물리학 저널은 이때는 논문을 게재하는 것은 물론 주요 논문으로 선정해 스토리를 심층 소개하는 기사를 곁들였다.이 교수에 따르면 은하 중앙부를 관측하면 두 그룹의 별이 보인다. 천문학 용어에는 HR도라는 것이 있다. 별의 표면온도와 광도(밝기)라는 두 변수를 두고 별을 분류하는 그래프다. 이 HR도상에 은하의 한가운데의 별을 두면, 밝기가 0.5 등급 밝은 별 그룹과 그렇지 않은 별 그룹이 있다. 별의 밝기가 다른 것은 밝아 보이는 것은 가까이 어두워 보이는 것은 멀리 있기 때문이라고 학계의 주류는 해석한다. 지구방향에서 가장 앞서 보이는 그룹은 밝아 보이고 담이 있는 그룹은 어둡다. 이들을전체적으로볼때X자거대구조라고학계는소견할수있을것같습니다. 이 교수의 소견은 다르다. 두 그룹의 밝기가 같다는 게 학계의 시각이라고 합니다. 원래 두 성 집단에 속한 별의 밝기가 다른 것이지, 멀리 가까이 있어 밝기가 달라 보이는 것이 아니라는 주장입니다. 그래서 X자 구조는 없다고 이 교수님이 이야기하죠.이 교수의 말은 놀라웠다. 이어 은하의 구조와 형성의 바람을 둘러싼 다툼을 앞으로도 치열하게 벌여야 합니다. 추가 관측을 해서 주장을 계속 뒷받침할 거에요. 암흑의 희비는 내가 살아 있는 동안 결론이 지나치지 않은 것 같다. 그것은 모두 sound 세대로까지 이어지는 싸움이라고 말했습니다 한국의 한 천문학자가 한정된 자원으로 골리앗에 맞서 싸우고 있었다. 승자는 어떤 것인가. 가끔 이 과자의 얼굴도 알 수 있겠죠. 전투의 결과가 매우 걱정된다.끝