우주의 팽창속도가 빛보다 빠르다고 하던데 어느 정도로 빠른가요?

Question

현재 우리 우주는 가속 팽창 중이라 들었습니다. 그런데 그렇게 팽창하는 속도가 계산상 빛의 속도보다 빠르다고 하던데요. 이게 상대성이론에 의한 광속한계와 상관 없다는 것도 신기했습니다. 그러면 이렇게 우주가 팽창하는 속도는 정확히 어느 정도인 것으로 측정되고 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

현재 우주의 팽창속도는 허블상수로 표시됩니다. 허블상수는 거리에 따라 점점 커져서 먼 거리의 천체일수록 더 빨리 멀어진다는 허블의 법칙에서 나옵니다. 현재 허블상수의 값은 약 70km/s/Mpc 정도입니다. 이 값은 1Mpc(1메가파섹=약 326만 광년)만큼 거리가 멀어질수록 팽창속도가 70km/s씩 빨라진다는 의미입니다. 즉, 지구에서 멀리 떨어진 천체일수록 더 빠르게 지구에서 멀어진다는 뜻입니다.

이는 우리 지구 입장에서 보았을 때 지구에서 멀리 떨어진 천체일수록 더 빠르게 지구에서 멀어진다는 것을 의미합니다. 그렇다면 극단적으로 멀리 떨어져 있는 은하는 지구에서 볼 때 빛보다 빠르게 멀어져가고 있는 것이 맞을까요? 네, 그렇습니다. 빛보다 빠른 것은 없는데, 이 은하는 어떻게 빛보다 빠르게 멀어져가는 것일까요?

먼저 빛의 속도는 공간 안에서 이곳으로부터 저곳까지 움직이는 속도를 일컫습니다. 하지만 우주의 팽창속도는 아니예요. 은하가 우주의 팽창으로 인해 멀어지는 것은 은하가 기존의 공간에서 뒤로 움직이는 것이 아닌 은하와 지구 사이의 공간이 새로 생겨남으로 인한 것입니다. 우주의 팽창을 풍선의 표면(2차원)에 빗대 표현한 그림을 보면 이해하기 쉽습니다. 공간이 새로 생겨난다는 사실이 잘 와닿지 않을 수도 있어요. 실제로 우주가 팽창한다고 해서 내 방이 더 넓어지거나 지구의 지름이 더 커지는 것은 아니기 때문이죠. 하지만 내 방이나 지구처럼 중력의 힘이 더 큰 곳이 아닌 우주의 성간 공간 등은 이렇게 팽창하고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

우주의 팽창속도에 대한 연구는 계속되고 있습니다.

그과정에서 발견된게 빛보다 빠르다는거죠. 실제속도는 아직 밝혀진바 없습니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

우주의 팽창 속도는 보통 우주 상수인 허블 상수(Hubble constant)로 표현됩니다. 현재 우주의 팽창 속도는 약 70 km/s/Mpc 정도로 추정되고 있습니다. 이 값은 우주의 각 Mpc(메가파섹) 당 70km/s의 속도로 팽창하고 있다는 것을 의미합니다. 이 속도는 빛의 속도인 약 300,000 km/s보다 훨씬 느리지만, 우주의 규모와 시간에 따라 변할 수 있습니다.