발견의 주인공들
허블 법칙의 바탕은 여러 사람이 놓았어요. 1912년 하버드 천문대의 '컴퓨터'였던 헨리에타 스완 리빗은 세페이드 변광성의 밝기 변화 주기가 실제 밝기와 비례한다는 것을 발견해 먼 거리를 재는 자를 만들었어요. 같은 시기 베스토 슬라이퍼는 많은 '나선 성운'의 빛이 붉은 쪽으로 치우친 적색편이를 측정했죠. 1927년 벨기에의 신부이자 물리학자 조르주 르메트르는 일반상대성이론으로 팽창하는 우주를 풀고 거리와 속도가 비례한다는 관계를 프랑스어 논문에 먼저 발표했어요. 1929년 미국 윌슨산 천문대의 에드윈 허블은 세페이드로 잰 은하 거리와 슬라이퍼의 속도를 그래프로 그려 이 비례 관계를 관측으로 보여 줬고, 이 법칙은 오랫동안 그의 이름으로 불렸어요. 국제천문연맹은 2018년 투표로 '허블-르메트르 법칙'이라 부르기를 권고했어요.
무엇을 뜻하나
허블 법칙은 v = H₀ × d로 쓰며, 비례 상수 H₀를 허블 상수라고 해요. 예를 들어 H₀가 70이면 약 326만 광년(1메가파섹) 떨어진 은하는 초속 70km, 그 10배 거리의 은하는 초속 700km로 멀어져요. 이는 우리가 우주의 중심이라서가 아니라, 건포도 빵이 부풀 때 모든 건포도 사이가 멀어지듯 공간 자체가 팽창하기 때문이에요. 시간을 거꾸로 돌리면 모든 것이 한 점에 모이므로 빅뱅 이론의 출발점이 됐고, 1/H₀는 대략적인 우주 나이(약 140억 년)를 알려 줘요. 아인슈타인은 정적인 우주를 위해 넣었던 우주상수를 허블의 발견 뒤 '내 인생 최대의 실수'라 했다고 전해져요.
허블 긴장
1990년 발사된 허블 우주망원경의 핵심 임무도 H₀를 정밀하게 재는 것이었어요. 그런데 오늘날 세페이드와 Ia형 초신성으로 가까운 우주를 잰 값(애덤 리스 팀, 약 73)과 우주배경복사로 초기 우주를 계산한 값(플랑크 위성, 약 67)이 오차 범위를 넘어 어긋나요. 측정 오류인지, 초기 암흑에너지나 암흑물질의 새로운 성질 같은 새 물리학의 신호인지 아직 결론이 나지 않았어요. 2021년 발사된 제임스 웹 우주망원경도 이 문제를 검증하고 있어요.
자주 묻는 질문
- 우주가 팽창하면 지구와 태양 사이도 멀어지나요?
- 아니에요. 태양계나 우리은하처럼 중력으로 묶인 천체는 팽창의 영향을 거의 받지 않고, 은하단 사이처럼 아주 큰 규모에서만 팽창이 드러나요.
- 빛보다 빨리 멀어지는 은하도 있나요?
- 네. 아주 먼 은하는 공간 팽창 때문에 겉보기 후퇴 속도가 광속을 넘어요. 이는 물체가 공간 속을 빛보다 빨리 움직이는 것이 아니라 공간 자체가 늘어나는 것이라 상대성이론과 모순되지 않아요.
출처 검토일: 2026-10-26
참고문헌
- Hubble, E. (1929). A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae. PNAS, 15(3), 168–173.
- Lemaître, G. (1927). Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant. Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, A47, 49–59.
- Riess, A. G., et al. (2022). A comprehensive measurement of the local value of the Hubble constant. Astrophysical Journal Letters, 934, L7.