우주가 죽어가는 과정 - 빅프리즈 (Big Freeze)
▶ 궁수자리를 초대형 블랙홀이 둘러싸고 있는 지역. 블랙홀은 우주에서 가장 마지막까지 남는 물질이 될 것입니다. (사진출처 - NASA)
대부분의 사람들은 우주란 영원한 것이라고 생각합니다. 만약 당신이 불멸의 존재라면 아마 그렇게하고 싶을 것입니다. 하지만 우주는 마지막이 있고 이를 천문학자들은 빅 프리즈(Big Freeze) 또는 빅 칠(Big Chill)이라고 부르고 이는 정말 길고 혹독한 시간입니다.
이때는 모든 열과 에너지가 믿을 수 없을 정도로 먼 거리에 고르게 퍼지는 순간입니다. 이 시점에서 우주의 최종 온도는 절대 영도 바로 위를 맴돕니다.
빅뱅의 빠른 확장
약 138억년 전에, 우리 우주는 빅뱅에서 태어났고, 그 이후로 계속 팽창해왔습니다.
수십년 전까지만해도 우주의 확장은 끝날 것으로 예상했습니다. 천문학자들의 연구결과에 따르면 우주에는 팽창을 극복하고 그 과정을 역전시킬 수있는 물질이 충분해 이른바 빅 크런치(Big Crunch)가 발생했습니다. 이 시나리오에서 우주는 빅 크런치의 발생으로 인해 무한히 밀집된 지점으로 다시 붕괴될 것입니다. 아마 이 과정에서 또 다른 빅뱅을 유발할 수 있을 것입니다.
우리는 언젠가 사라지지만, 빅뱅/빅 크런치 사이클은 무한히 반복될 겁니다.
그 이후 몇 년 동안 암흑에너지의 발견으로 우주는 영원한 부활의 기회를 놓쳤습니다. 1998년, 두 개의 분리된 천문학자 팀은 멀리 떨어진 우주에서 거리를 계산하는 "표준 양초" 역할을 하는 초신성이라고 불리는 조금 특별한 폭발하는 별을 측정했다고 발표했습니다.
천문학자들은 모든 것이 동일한 고유의 밝기를 가져야 하는 우주에서 먼 거리의 폭발은 예상보다 더 어둡고 따라서 더 멀다는 것을 발견했습니다. 어떤 불가사의한 힘이 우주를 내면에서 멀리 밀어내고 있다는 것을 의미하죠.
암흑에너지는 현재 우주 질량의 약 69퍼센트를 차지하고 있는 반면 암흑물질은 약 26퍼센트를 차지하고 있습니다. 보통 물질(사람, 행성, 별 등)은 우주의 약 5%를 차지하고 있습니다. 즉, 암흑에너지가 우주에 끼치는 가장 중요한 영향은 우주의 팽창을 결코 느리게 하지않고, 가속 시킨다는 것 입니다.
뜨거운 열로 인한 우주의 죽음 - '열사(熱死)'
수십 년 동안의 연구로 연구자들의 연구결과만이 확인되었습니다. 모든 징조는 이제 무한대로 향하는 길고 외로운 죽음이라는 운명을 알려주고 있었습니다. 이 운명의 과학 용어는 "열사(熱死)"입니다. 하지만 그런 일이 일어나기 훨씬 전에 상황은 처참할 것입니다.
지금으로부터 몇 조년 후, 우주는 너무 많이 팽창하여 우리 은하수에서 멀리 떨어져 있는 은하계가 보이지 않게 될 것이며, 우리 은하는 오랫동안 이웃한 은하들과 합쳐져 있을 것입니다. 결국, 100조년 후, 모든 별의 형성이 중단되고, 우리 우주가 처음 형성된 지 얼마 되지 않아 계속되고 있는 스틸리버시대가 막을 내리게 될 것입니다.
훨씬 뒤에는 즉 디제너레이션 시대에는 은하계도 사라질 것입니다. 별의 잔해가 산산조각 날 것이고, 남은 모든 물질들은 블랙홀 안에 갇힐 것 입니다.
사실, 블랙홀은 우리가 알고 있는 우주의 마지막으로 살아남는 존재가 될 것입니다. 즉, 블랙홀 시대에는 블랙홀들이 유일한 "정상적인" 존재가 되지만 결국, 이 거인들도 사라지게 될 것입니다.
'스티븐 호킹' 박사는 블랙홀이 입자들을 우주로 방출함으로써 서서히 증발할 것이라고 예측했습니다. 제일 먼저 더 작고 태양과 같은 질량의 블랙홀들이 사라질 것입니다. 그리고 향후 몇 년 동안 '호킹 방사선'으로 인해 초거대 블랙홀까지도 소멸시킬 것이라고 예측했습니다.
우주의 마지막 "어두운 시대"에 정상적인 물질은 남아있지 않을 것이며, 이 시대는 이전의 모든 물질보다 훨씬 더 오래 지속될 것 입니다. 열역학 제2법칙에서 이 시기에는 모든 에너지가 궁극적으로 고르게 분포될 것을 미리 말해줍니다. 우주는 가능한 한 가장 낮은 온도이면서 절대 영도보다는 높은 최후의 온도에 도달할 것 입니다.
만약 이 미래가 어둡고 우울하게 보이시나요? 걱정마세요! 우리는 앞에 일어나는 일에 대해서 걱정하기 훨씬 전에 모두 죽을테니까요!😂