인간은 별의 조각으로 이루어져 있다. (1/3)

인간은 별의 조각으로 이루어져 있다. (1/3)

==그러나 ‘생명의 재료’는 우주에서 어떻게 탄생했을까?==

 

 

일러두기

구마모토현 아소구주 국립공원에 위치한 숙박 체험형 공개 천문대 ‘미나미아소 루나 천문대’는, 국제적으로 확산되고 있는 ‘사회적 처방(Social Prescription)’의 관점에서 천문 체험이 심신에 미치는 영향을 조사·연구하고, 웰빙에 기여하는 체험형 프로그램의 구축, 전문 인력 양성, 온라인으로 확장한 차세대형 공개 천문대 개발에 힘쓰고 있다.

이 천문대의 차세대형 천문대 개발 디렉터이자 천체물리학자인 나가이 도모유키 박사가 아래 글을 기고했다.

 

 

우리 몸의 재료는 어디서 왔는가

“우리는 모두 별의 조각으로 이루어져 있다”는 말은 단순히 낭만적인 시가 아니라, 엄연한 과학적 사실이다.

우리 몸을 구성하는 주요 원소들, 예를 들어 산소, 탄소, 수소, 질소, 칼슘, 인 등은 모두 우주 속에서 탄생한 것이다.

그렇다면 이 원소들은 언제, 어디서, 그리고 어떻게 만들어졌을까?

여기서는 미지의 물질인 암흑물질(dark matter)은 논외로 하고, ‘일반 물질(바리온계라고도 함)’에 주목해 이야기를 진행해 보겠다.

 

우주의 시작과 최초의 재료

우리가 사는 이 우주는 약 138억 년 전에 ‘빅뱅’으로 시작되었다는 것이 2025년 현재에도 유력한 설이다.

이는 단순한 이론상의 가설이 아니라, 다양한 관측 결과가 이를 뒷받침하고 있다.

그 예 중 하나가 ‘빅뱅 원소 합성(Big Bang Nucleosynthesis)’ 현상이다.

빅뱅이 실제로 일어났다면, 그 직후 몇 분 동안 생성된 원소의 비율이 이론적으로 예측되는데, 그 예측값이 실제 관측 결과와 매우 정밀하게 일치한다는 사실이 밝혀졌다.

이 시기에 만들어진 것은 주로 수소(약 75%)와 헬륨(약 25%), 그리고 극히 소량의 리튬과 중수소 같은 가벼운 원소였다.

 

중·고등학교에서 배우는 원소 주기율표의 맨 앞 두 개, 그리고 세 번째 원소쯤을 떠올리면 될 것이다.

이 우주의 초기 단계에는 산소도, 탄소도, 철도 존재하지 않았다.

원시 우주는 매우 단순한 가벼운 원소로만 이루어져 있었으며, 이런 우주에는 생물은 물론 지구와 같은 행성조차 존재할 수 없었다.

그렇다면 현재의 우주는 어떤 원소 구성을 하고 있을까?

* 출처=Forbes JAPAN

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