이 강연에서는 우주에 어떤 천체가 얼마나 많은지, 우주에는 어떤 물질들이 있으며 인류의 생존과 밀접한 관계가 있는 우주의 미래 모습은 어떻게 될지 소개할 것이다. 미래에는 천문학/천체물리학이 어떻게 변모하고 어떠한 새로운 사실들을 보여줄 지 전망하는 시간을 가질 것이다.   

■ 강연자 : 임명신(서울대 물리천문학부 교수)
■ 패널 : 오정근(국가수리과학연구소 선임연구원), 황호성(고등과학원 물리학과 연구교수)

■ 사회자 : 이영혜(동아사이언스 기자)

강연개요 살펴보기

[ 강연자 소개 ] 

임명신 교수는 중학생 시절 우연히 접하게 된 지적 외계생명체 탐사에 대한 책을 읽은 후 우주와 외계생명체에 대하여 커다란 흥미를 갖게 되었다. 우주의 연구를 위하여 1986년 서울대학교 물리학과에 진학하여 물리학과 천문학 공부를 하였으며, 학사학위 취득 후에는 미국 존스홉킨스 대학 대학원으로 진학하였다.

그리고 1995년“허블우주망원경을 이용한 은하진화와 우주론 연구”라는 주제로 박사학위를 취득하면서 본격적으로 우주 연구의 길을 걷게 된다. 우리나라에서 최초로 퀘이사를 발견한 것을 비롯하여 128억 광년 떨어진 초기우주 퀘이사 천체의 발견, 제1a형 초신성 폭발 순간의 섬광 포착, 거대질량 블랙홀의 질량 측정법 개발, 중력렌즈를 이용한 우주의 가속팽창 규명, 거대질량 블랙홀에 의한 별의 파괴현상 포착 등 천문학/천체물리학의 다양한 분야에서 새롭고 흥미로운 연구결과를 다수 창출하면서 어릴 때 꿈을 이루고 있다. 

[ 강연 요약문 ] 

우주는 수많은 천체들로 이루어져 있으며, 우주를 구성하고 있는 물질들 또한 다양하며, 우주의 운명은 우주를 구성하는 것이 무엇이냐에 따라 결정된다. 이 강연에서는 우선 우주에 어떤 천체가 얼마나 많이 있는지에 대한 기본적인 지식을 제공할 것이다. 그런 다음 우주에는 어떤 물질들이 얼마나 많이 있는지, 그에 따라 인류의 생존과도 밀접한 관계에 있는 우주의 미래의 모습은 어떻게 될지 소개할 것이다. 마지막으로 미래에는 천문학/천체물리학이라는 학문이 어떻게 변모할 것이며, 새로운 천문학/천체물리학은 우주에 대한 어떠한 새로운 사실들을 우리에게 보여줄 것인지 전망하는 시간을 가질 것이다.   

[ 강연 개요 ] 

우주는 수많은 천체들로 이루어져 있으며, 우주를 구성하고 있는 물질들 또한 다양하다. 가까이는 행성으로부터 시작하여 스스로를 태우면서 빛나는 태양과 같은 천체인 항성, 그리고 이러한 천체들이 수천억 개 모여서 이루어진 은하가 그것이다. 그 외에도 블랙홀, 갈색왜성, 퀘이사 등 우주를 채우고 있는 천체는 매우 다양하다. 최근 허블 우주망원경을 비롯한 최신관측시설들은 우주의 끝자락인 130억 광년씩이나 먼 곳에 있는 천체의 모습까지도 우리에게 보여주고 있다. 우리는 이를 통해 관측 가능한 우주에는 100해가 넘는 별들이 있으며, 이들 천체는 끊임없이 진화를 하면서 현재 모습을 갖추었다는 사실을 알아낼 수 있었다.

그 뿐만 아니라 우주의 역사와 미래는 우주에 어떤 물질이 얼마나 많이 있냐에 따라 결정된다는 사실도 밝혀졌다. 20세기 초에 허블, 휴메이슨 등이 우주는 현재 팽창 중이라는 놀라운 사실을 관측을 통해 알아냈는데, 이론적으로 우주는 영원히 팽창할 수도, 먼 미래에 팽창이 멈출 수도, 다시 우주가 수축을 하게 될 수도 있다. 우주에 무엇이 얼마나 담겨져 있느냐는 따라 우주의 미래와 우주의 곡률(평평한지, 굽어있는지)이 결정이 되며 실제 우리가 볼 수 있는 천체들의 양은 우주의 팽창을 멈추게 하는 데, 그리고 우주를 평평하게 하는 데 턱없이 부족하다. 그러나 최신 관측결과는 우주에는 우리가 흔히 아는 물질뿐만이 아니라 불가사의한 암흑물질과 우주의 팽창을 오히려 가속시키게 되는 암흑에너지라는 것이 상당히 많이 있다는 사실을 알려주고 있다.

예전에는 가속팽창을 하는 우주는 상상도 할 수 없었지만, 실제로 초신성, 중력렌즈 등으로 우주를 관측한 결과, 우주는 가속팽창을 하고 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌고, 이러한 놀라운 사실을 발견한 학자들에게 노벨상이 주어지기도 하였다. 가속 팽창하는 우주의 미래는 어떻게 될까? 우주는 언젠가 다시 수축하여 빅뱅 초기의 불구덩이와 같은 모습을 하게 될 것인가, 아니면 영원히 팽창할 것인가, 그것도 모자라서 모든 것이 사라져 버리게 될 것인가? 인류의 생존과도 밀접한 우주의 미래의 모습이 현대 천문학에서 어떻게 그려지고 있는지 소개할 것이다.

그리고 마지막 순서로 미래에는 천문학/천체물리학이라는 학문이 어떻게 변모할 것이며, 새로운 천문학/천체물리학은 우주의 미래를 비롯하여 우주에 대한 어떠한 새로운 사실들을 우리에게 보여줄 것인지 전망하는 시간을 가질 것이다. 역사적으로 보면 천체관측 기술의 발달에 따라 우주에 대한 중요한 발견들이 속속 이루어져 왔으며, 천체관측 기술의 발달은 현재에도 계속 진행 중이다. 거대광학망원경, 대형 우주적외선 망원경, 다중 망원경, 대형 광시야 탐사 망원경 등 우주에서 오는 “빛”을 관측하기 위한 최신 시설들이 앞으로 10-20년 동안 가동을 앞두고 있다.

그뿐만 아니라 “빛”이 아닌 “중력파”나 “중성미자”를 이용하여 우주를 관측하는 새로운 연구 분야가 현재 태동중이다. 미래시설을 이용하여 얻어지는 막대한 양의 관측 자료를 분석하기 위한 빅데이터 분석 기술도 천문학에서는 매우 중요한 자리를 차지하고 있다. 이러한 노력이 계속 된다면 우주의 미래에 대한 좀 더 정확한 예측은 물론이거니와, 궁극적으로는 뉴턴이나 아인슈타인의 중력이론들이 천문학 난제를 푸는 과정에서 나타나 인류사회의 발전을 이끌었듯이 우리가 새롭게 밝혀낼 우주의 모습을 통해서 과학에 대한 획기적인 발전이 이루어지게 될 것이다.