[뉴스스페이스=이종화 기자] 우주는 우리가 오랫동안 믿어온 것처럼 모든 방향으로 균일한 등방성(isotropy)을 갖지 않을 가능성이 제기됐다.

최근 국제학술지 'Physical Review D'에 발표된 연구 결과에 따르면, 이는 거의 한 세기 동안 우주론의 근간을 이룬 람다-CDM(ΛCDM) 모델과 프리드만-르메트르-로버트슨-워커(FLRW) 계량의 기본 전제인 '우주론적 원리'에 심각한 도전을 제기하는 것이다.
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Ellis-Baldwin 테스트와 쌍극자 이상 현상

The Conversation, Independent, Phys.org, Royal Society, PMC, The Conversation, Science Springs, Attention to the Unseen, IFLScience에 따르면, 옥스퍼드 대학교의 Subir Sarkar 교수와 동료들은 우주 마이크로파 배경복사(CMB)와 먼 거리의 물질(전파 은하, 준성 등)의 분포 간에 나타나는 불일치, 즉 '우주 쌍극자 이상 현상(cosmic dipole anomaly)'을 집중적으로 분석했다.

이들은 Ellis-Baldwin 테스트를 적용해, 만약 우주가 진정으로 대칭적이라면 먼 천체들의 쌍극자(dipole) 패턴이 CMB의 패턴과 일치해야 한다고 주장한다.
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그러나 실제 관측 결과, 물질 분포의 쌍극자 비등방성은 CMB의 예측보다 2~3배 이상 크며, 그 통계적 유의미성은 5시그마(σ)를 넘는다. 이는 단순한 관측 오차나 시스템적 편향으로 설명하기 어려운 수준의 불일치로, 우주론적 원리 자체에 의문을 제기하는 근거가 된다.
 

기존 모델의 위기와 새로운 시대의 도래

이번 연구 결과는 람다-CDM 모델뿐 아니라 FLRW 계량 자체를 포기하고, 우주론의 기초를 다시 세워야 할 필요성을 제기한다. 즉, "표준 모델뿐만 아니라, 시공간을 설명하는 FLRW 기술 자체를 포기하고 원점으로 돌아가야 한다"는 주장이 나왔다.
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향후 Euclid, SPHEREx 위성과 Vera Rubin Observatory, Square Kilometre Array(SKA) 등 차세대 망원경들이 쏟아낼 방대한 관측 데이터가 새로운 우주론적 모델을 구축하는 데 결정적 역할을 할 것으로 기대된다. 특히, 기계 학습 기술이 복잡한 데이터에서 새로운 패턴을 찾아내고, 새로운 우주론적 설명을 도출하는 데 활용될 가능성이 높다.
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전문가들의 평가와 앞으로의 과제

일부 전문가들은 아직 더 많은 데이터와 추가적인 검증이 필요하다고 지적한다. 하지만 Ellis-Baldwin 테스트의 결과는 지상 전파망원경과 위성(중적외선 파장) 등 서로 다른 관측 수단을 통해 반복적으로 확인된 만큼, 우주론적 원리에 대한 근본적 재검토가 불가피하다는 데에는 이견이 없다.
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이번 연구는 "기초 물리학과 우주에 대한 우리의 이해에 미치는 영향이 정말로 엄청날 것"이라고 평가되며, 21세기 우주론의 새로운 전환점이 될 가능성이 높다.