‘허블 우주망원경’의 후계기로 개발된 초고성능 우주망원경 ‘제임스 웹 우주망원경’은 그동안 소용돌이 은하의 구조를 밝혀냈으며 관측 사상 가장 오래된 은하 촬영에도 성공했다. 제임스 웹 우주 망원경이 무수한 은하를 관측한 결과, 많은 은하가 시계 방향으로 회전하고 있음을 발견했다고 과학기술매체 기가진이 전했다. 과학자들에 따르면, 이는 ‘슈바르츠실트 우주론’을 강화하는 것이라고 한다.

지구나 달, 태양이 자전하는 것처럼 은하도 자전하고 있으며, 그 방향은 시계 방향 아니면 반시계 방향의 2종류가 있다. 만약 우주가 완전히 무작위일 경우, 은하의 자전 방향의 비율은 시계 방향과 반시계 방향 모두 50%가 된다. 그러나 제임스 웹 우주 망원경에 의한 관측으로 대상이 된 263개의 은하 중 3분의 2가 시계 방향으로, 3분의 1이 시계 반대 방향으로 자전하고 있는 것이 판명됐다.

칼 R 아이스 공과대학의 리온 샤밀 교수는 “자전 방향의 치우침이 발생하는 명확한 원인은 모르겠지만, 한 가지 가능성으로는 ‘우주가 자전한 상태로 태어났다’라고 하는 점이 있다. 이는 전 우주가 있는 블랙홀의 내부라고 가정하는 슈바르츠실트 우주론과 일치합니다.”라고 설명하고 있다.

슈바르츠실트 우주론이란 인간이 관측 가능한 우주는 더 큰 우주에 떠다니는 블랙홀의 내부라는 이론이다. 블랙홀에는 ‘사건의 지평선(event horizon)’이라고 불리는 경계면이 있어, 그것을 넘으면 빛조차도 벗어날 수 없다. 말하자면 블랙홀 내부에 존재하는 인간이 사건의 지평선을 넘어 외부를 관측할 수는 없다는 것이다.

블랙홀은 대질량 별이 붕괴했을 때 생겨나는 천체로, 그 중심에는 알려진 우주의 사물을 훨씬 넘는 밀도를 가진 물질이 존재하고 있다. 블랙홀에 끌어들인 물질은 ‘특이점’이라고 불리는 중력이 무한대가 되는 곳으로 떨어지게 되는데, 뉴헤이븐 대학의 이론물리학자인 니코뎀 포플라우스키의 이론에서는 특이점으로 떨어져 가면서 물질의 비틀림이나 회전, 물질끼리의 결합이 매우 강해져 어느 한 점을 넘으면 물질은 붕괴를 멈추고 수축된 용수철처럼 반발하여 급속히 팽창을 시작한다고 한다. 또한 급속한 팽창 과정에서는 무수히 많은 입자들이 생성되게 되고 블랙홀 내의 질량은 지수함수적으로 증가하게 된다고 한다.

포플라우스키는 이러한 블랙홀 내에서의 물질의 튕김에 의한 반동이 ‘빅뱅’이라고 불리는 현상으로 이어졌다고 제창하고 있다. 그 때문에, 포플라우스키는 은하의 자전 방향의 치우침에 대해 “우리의 우주를 내포하는 블랙홀의 회전 방향이 은하의 자전 방향에 영향을 주었을 가능성이 있다. 한편, 나머지 3분의 1의 반시계 방향으로 자전하는 은하는 블랙홀의 특이점을 회피해 새로운 우주를 만들어 내는 메커니즘을 담당하고 있다.”라고 설명했다.

포플라우스키는 “제임스 웹 우주망원경에 의한 은하의 자전에 치우친다는 발견은 블랙홀이 새로운 우주를 창조한다는 이론을 지지하는 것이며, 이러한 이론이 언젠가 인정받기를 바란다.”라고 말했다.