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"우주생성 과정, 실험실 시뮬레이션으로 재창조"

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  • 2014.05.08 12:46
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빅뱅으로부터 우주 생성 과정을 보여주는 컴퓨터 시뮬레이션. 암흑물질(왼쪽)이 기체로 전환되는 과정을 보여주고 있다. (AP=연합뉴스)

국제연구진, 컴퓨터 모형으로 우주탄생 재연 개가


(런던=연합뉴스) 김태한 특파원 = 국제 과학연구진이 우주의 생성과 진화 과정을 실험실에서 컴퓨터 모형으로 재연하는 실험에 성공했다.


이는 보이지 않는 우주 암흑물질로부터 최초의 은하계가 형성되는 과정을 완벽에 가까운 비주얼 시뮬레이션으로 구현한 첫 사례로 학계의 주목을 받고 있다.


7일(현지시간) BBC에 따르면 과학전문지 네이처에 게재된 이 같은 연구 성과는 우주의 생성과 진화 과정에 대한 가설을 증명할 수 있는 실험 장치로써 기대를 모으고 있다.


우주의 생성과 진화 과정을 컴퓨터 모델로 보여주는 작업은 지난 20여년간 우주과학자들이 매달려온 숙제였다. 빅뱅 직후의 우주모습 등을 정교한 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현하는 작업은 우주 생성의 수수께끼를 푸는 것만큼이나 어려운 일로 여겨져 왔다.


빅뱅으로부터 우주 생성 과정을 보여주는 컴퓨터 시뮬레이션 (AP=연합뉴스)

하지만, 이번 실험에서는 실제에 가까운 우주의 모습을 컴퓨터 시뮬레이션으로 재창조해 이런 한계를 뛰어넘었다는 평가를 받고 있다.


연구팀은 실험실에서 가상의 우주를 재창조하기 위해 방대한 컴퓨터 자원을 동원했다.


초고성능 슈퍼컴퓨터를 활용한 이번 연구의 데이터 처리량은 일반 노트북 컴퓨터로는 2천년 가까이 걸릴 분량이었다.


우주이론을 영상 시뮬레이션으로 구현하는 작업은 3개월간 아레포라는 소프트웨어를 활용해 진행됐다. 컴퓨터 모형화 알고리즘에는 카를로스 프렌크 영국 더럼대 교수의 우주생성 이론이 적용됐다.


빅뱅으로부터 우주 생성 과정을 보여주는 컴퓨터 시뮬레이션 (AP=연합뉴스)

그 결과 우주 암흑물질이 수백만년에 걸쳐 초기 은하를 형성하고 별과 행성들로 진화하는 과정이 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현됐다.


일련의 대폭발과 혼란기를 거쳐 우주가 정착돼 현재와 같은 우주의 모습으로 진화하는 과정도 확인됐다.


연구를 이끈 미국 매사추세츠공대(MIT) 마크 보겔스버거 박사는 시뮬레이션으로 구현된 은하계는 실제 우주의 모습과 흡사해 알려진 우주생성이론을 뒷받침해준다고 밝혔다.


특히 암흑물질을 제외하면 실제 우주와 다른 모습이 나타나 암흑물질이 우주 생성의 발판이 된다는 가설을 입증해준다고 설명했다.


은하계 형성이론의 권위자인 리처드 엘리스 미국 캘리포니아공대교수는 "별과 은하계가 암흑물질의 작용으로 생성되는 과정을 시뮬레이션으로 파악하게 된 것은 대단한 성과"라고 밝혔다.


thkim@yna.co.kr


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