우주는 약 138억 년 전 대폭발로 시작됐다. 이후 우주는 계속해서 팽창하고 있으며, 최근에는 그 속도가 점점 더 빨라지고 있다. 과학자들은 우주의 표준 모형이 제시하는 물질과 에너지를 모두 동원했지만 우주의 가속 팽창 원리를 설명하지 못했다. 고민하던 과학자들은 우주에 ‘암흑 에너지’가 존재해 우주를 팽창시키고 있다는 가설을 세웠다. 그렇다면 암흑 에너지는 어떻게 우주를 팽창시키고 조종하고 있는 것일까?
암흑에너지를 찾는 방법은 네 가지다. 1a형 초신성이나 중입자음향진동(BAO)을 표준자로 이용해 우주의 가속 팽창을 확인하거나, 우주배경복사를 통해 은하단의 밀도를 관측할 수 있다. 우주배경복사의 광자가 은하단의 가스를 만나면 에너지가 상승하게 되는데, 이때 전체 은하단의 분포를 알아낼 수 있다는 것이다. 또한 빛이 휘어지는 정도가 작아 관측 대상이 여러 개로 보이지 않는 장점을 가진 약한 중력렌즈 방법으로도 은하단의 분포를 파악할 수 있다.
그럼에도 암흑 에너지의 많은 부분이 베일에 싸여 있다. 그래서 인지 2013년 9월부터는 지름 4m짜리 망원경을 이용해 남반구의 하늘을 조사하는 등 암흑 에너지를 찾기 위한 3세대 연구가 한창이다.
과연 암흑 에너지는 어떤 모습으로 우리 앞에 나타나게 될까? 이 책을 통해 아리스토텔레스가 지구 중심의 우주론을 주장하던 아주 먼 과거의 우주부터 계속해서 팽창하고 있는 광활한 우주로 탐험을 떠나 보자. 어떤 연구와 실험을 통해 세계 과학자들이 암흑 에너지의 정체와 성질을 밝히고 있는지 따라가다 보면, 우주의 숨겨진 새로운 비밀과 경이로운 모습을 발견할 수 있을 것이다.
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