[뉴스스페이스=윤슬 기자] 세계 천문학계가 우주 진화의 비밀을 풀기 위한 새로운 이정표를 세웠다.

Discover Magazine, Caltech COSMOS, Live Scienc등에 따르면, 2025년 6월 국제 공동연구팀 COSMOS(Cosmic Evolution Survey)는 제임스 웹 우주망원경(JWST)이 255시간에 걸쳐 촬영한 데이터를 바탕으로, 13억년의 우주 역사를 아우르는 사상 최대 규모의 우주 지도와 80만 개에 달하는 은하 카탈로그를 공개했다.

미국 UC 샌타바버라(UC Santa Barbara) 물리학 교수이자 COSMOS 공동 책임자인 케이틀린 케이시(Caitlin Casey)는 이번 프로젝트의 성과에 대해 “허블 울트라 딥 필드(Hubble Ultra Deep Field)가 A4 용지 한 장 크기라면, 이번 COSMOS-Web 이미지는 같은 깊이에서 약 4미터(13피트) 정사각형 벽화 크기에 해당한다"며 "그만큼 압도적으로 방대한 데이터인 셈"이라고 강조했다.

80만개 은하, 98%의 우주 시간 아우르다

COSMOS-Web 지도는 약 0.54 평방도(달 3개 크기)의 하늘 영역을 JWST의 근적외선 카메라(NIRCam)와 중적외선 기기(MIRI)로 촬영해 완성됐다. 이 지도는 우주가 시작된 지 약 3억년이 지난 시점부터 현재까지, 전체 우주 역사의 98%에 해당하는 기간을 포괄한다.

관측된 은하 수는 약 80만개로, 2004년 허블 망원경이 촬영한 1만개 은하의 80배에 달한다. 모든 데이터와 이미지는 과학자뿐 아니라 일반인도 활용할 수 있도록 공개됐다. 연구팀은 데이터와 함께 대중이 직접 탐색할 수 있는 인터랙티브 뷰어도 제공한다.

우주론을 흔드는 새로운 발견

이번 관측 결과는 기존 우주론에 중대한 도전장을 내밀고 있다. 연구팀은 우주가 8억년밖에 되지 않았던 시기에 이미 우리 은하(Milky Way)보다 큰 거대 은하들이 존재했다는 증거를 포착했다.

이는 초기 우주에는 작은 은하와 미성숙한 구조만 존재했으리라는 표준 우주론의 예측과 정면으로 배치된다. 또한, 일부 먼 은하에서 포착된 명확한 신호는 이른바 제1세대 별(Population III stars)이 존재했을 가능성을 시사한다.

이 밖에도 허블 상수(우주 팽창률) 측정값의 불일치, 초기 우주의 구조 형성 속도, 우주 전체의 균일성 등 표준 우주론이 설명하지 못하는 여러 현상들이 JWST의 심층 관측 결과와 맞물려 논란이 되고 있다.

데이터 공개와 과학적 파급효과

COSMOS-Web 프로젝트는 200여명의 과학자가 참여한 대규모 국제 협력의 산물이다.

연구팀은 “우리가 관측한 것은 단순히 먼 은하가 아니라, 그 은하들이 어떤 환경에서 진화했는지까지 보여주는 우주의 생생한 단면”이라고 강조했다.

스페인 카나리아 제도 천체물리학 연구소(IAC)는 "이번 데이터는 은하 형성과 진화, 암흑물질 분포, 우주 대구조 연구 등 다양한 분야에서 혁신적인 연구를 촉진할 것으로 기대된다"고 설명했다.