애덤 리스

1. 개요

애덤 리스는 미국의 천체물리학자이자, 존스 홉킨스 대학교의 블룸버그 석좌 교수이다. 그는 1998년 브라이언 슈미트와 함께 고-z 초신성 탐사팀을 이끌어, Ia형 초신성을 관측하여 우주의 팽창 속도가 가속화된다는 증거를 처음으로 보고했으며, 이 공로로 2011년 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 또한, 허블 상수를 측정하는 SH0ES 팀을 이끌며, 우주 배경 복사에서 파생된 모델 기반 예측과의 불일치를 보이는 연구를 진행하고 있다.

2. 가족

리스는 세 자녀 중 한 명으로 워싱턴 D.C.에서 태어났다. 그는 뉴저지주 워렌에서 자랐다. 그의 아버지 마이클 리스(Michael Riess, 1931–2007)는 해군 기술자였으며 냉동 식품 유통 회사인 비스트로 인터내셔널(Bistro International)을 소유했다. 어머니 도리스 리스(Doris Riess)는 임상 심리학자로 일했다. 아버지 마이클은 1936년 독일에서 그의 부모와 함께 미국으로 이주했다. 당시 그의 조부모는 저널리스트이자 전쟁 특파원, 작가인 커트 마틴 리스 (Curt Martin Riess)와 일세 포스난스키(Ilse Posnansky)였으며, 이들은 SS 유로파 (1928) 호를 타고 미국으로 건너왔다. 리스는 유대인 혈통이다. 그에게는 두 명의 누나가 있는데, 정신과 의사인 게일 솔츠 (Gail Saltz)와 예술가인 홀리 해거먼(Holly Hagerman)이다. 리스는 1998년에 낸시 조이 숀도르프(Nancy Joy Schondorf)와 결혼했다.

3. 교육

애덤 리스는 1987년 뉴저지주 주지사 과학 학교(New Jersey Governor's School in the Sciences)에 다녔고, 1988년 워칭 힐스 지역 고등학교(Watchung Hills Regional High School)를 졸업했다. 이후 매사추세츠 공과대학교(MIT)에 진학하여 1992년 파이 베타 카파(Phi Beta Kappa)로 졸업했으며, 재학 중 파이 델타 세타(Phi Delta Theta) 동아리의 회원이었다.

1996년에는 하버드 대학교에서 박사 학위를 받았다. 그의 박사 과정 지도교수는 로버트 키르슈너(Robert Kirshner)와 윌리엄 H. 프레스(William H. Press)였다. 박사 과정에서는 20개 이상의 새로운 Ia형 초신성을 측정하고, 중간 먼지 및 고유한 비균질성을 보정하여 Ia형 초신성을 정확한 거리 지표로 활용하는 방법을 개발했다. 이 박사 논문은 천문학계에서 중요성을 인정받아 1999년 로버트 J. 트럼플러 상(Robert J. Trumpler Award)을 수상했다. 이 상은 천문학 분야에서 매우 중요한 박사 학위 논문에 수여된다.

4. 연구 경력

1996년 하버드 대학교에서 로버트 커쉬너의 지도로 박사 학위를 받았으며, 초신성 연구에 대한 박사 논문으로 1999년 태평양 천문학회로부터 로버트 J. 트럼플러 상을 수상했다.

1996년부터 1999년까지 캘리포니아 대학교 버클리에서 밀러 펠로우로 재직하며 연구 경력을 시작했다. 이 기간인 1998년, 브라이언 슈미트와 함께 고-z 초신성 탐사팀을 공동으로 이끌며 Ia형 초신성 관측을 통해 우주의 팽창 속도가 가속되고 있다는 증거를 처음으로 제시하는 데 중요한 역할을 했다. 이 발견은 솔 펄머터가 이끄는 연구팀도 거의 동시에 유사한 결과를 발표했으며, 이 연구 업적으로 리스는 슈미트, 펄머터와 함께 2011년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.

1999년에는 우주 망원경 과학 연구소로 자리를 옮겨 연구 활동을 이어갔으며, 2005년부터는 존스 홉킨스 대학교 교수로 재직하고 있다. 존스 홉킨스 대학교에서는 뛰어난 연구 및 교육 업적을 인정받아 2016년, 마이클 블룸버그의 기부금으로 설립된 블룸버그 석좌 교수로 임명되었다.

리스는 우주 가속 팽창 발견 이후에도 허블 우주 망원경 등을 활용한 관측 연구를 주도했다. 2002년부터 2007년까지 Higher-Z SN 팀을 이끌며 먼 거리의 초신성을 탐색하여 우주 팽창 역사의 초기 단계를 규명하는 데 기여했고, 2005년부터는 SH0ES(Supernovae, H0, for the Equation of State of Dark Energy) 팀을 이끌며 현재 우주의 팽창률인 허블 상수를 보다 정밀하게 측정하는 연구를 수행하고 있다. 이 연구는 초기 우주 관측 결과와 현재 우주 팽창률 측정값 사이의 불일치 문제, 이른바 허블 긴장을 제기하며 현대 우주론의 중요한 화두를 던졌다.

이 외에도 리스는 2006년 쇼상 천문학 부문을 수상했으며, 이후 해당 상의 선정 위원으로도 활동하고 있다.

4.1. 우주 가속 팽창 발견

애덤 리스는 1998년 브라이언 슈미트와 함께 고-z 초신성 탐사팀을 이끌며 Ia형 초신성 관측을 통해 우주의 팽창 속도가 감속할 것이라는 기존의 예측과 달리 오히려 가속되고 있다는 증거를 처음으로 제시했다. 연구팀은 멀리 떨어진 초신성에서 오는 빛의 스펙트럼을 분석하여, 이 초신성들이 예상보다 더 멀리 떨어져 있음을 발견했고 이는 우주 팽창이 시간이 지남에 따라 빨라지고 있음을 의미했다.

이 획기적인 발견은 솔 펄머터가 이끄는 초신성 우주론 프로젝트에서도 거의 동시에 독립적으로 이루어졌다. 두 경쟁 연구팀의 결과가 서로 일치하면서 가속 팽창 우주 이론은 과학계에서 널리 받아들여지게 되었다. 이 발견은 우주의 대부분을 차지하지만 정체가 밝혀지지 않은 암흑 에너지의 존재를 강력하게 시사하며 현대 우주론 연구의 새로운 방향을 제시했다. 우주 가속 팽창의 발견은 1998년 사이언스 지에 의해 '올해의 획기적인 발견'으로 선정되었으며, 애덤 리스는 이 공로로 브라이언 슈미트, 솔 펄머터와 함께 2011년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.

리스는 이후에도 허블 우주 망원경을 이용한 연구를 계속했다. 2002년부터 2007년까지 Higher-Z SN 팀을 이끌며 더 먼 거리(z>1)의 Ia형 초신성 수십 개를 발견하여, 우주 팽창이 가속되기 이전에는 중력의 영향으로 감속하는 단계를 거쳤음을 처음으로 입증했다. 또한 2005년부터는 SH0ES(Supernovae, H0, for the Equation of State of Dark Energy) 팀을 이끌며 허블 상수(우주 팽창률)를 정밀하게 측정하는 연구를 주도하고 있다. 이 연구는 우주 배경 복사 관측 결과로부터 예측되는 허블 상수 값과 SH0ES 팀이 측정한 값 사이에 통계적으로 유의미한 차이(이른바 허블 긴장)가 있음을 보여주며 현대 우주론의 중요한 과제로 떠올랐다.

4.2. 허블 상수 측정 및 후속 연구

1998년, 리스는 브라이언 슈미트와 함께 고-z 초신성 탐사팀을 공동으로 이끌며, Ia형 초신성의 관측을 통해 우주의 팽창 속도가 가속화되고 있다는 증거를 처음으로 보고했다. 이는 우주의 팽창이 중력에 의해 점차 느려질 것이라는 기존의 지배적인 이론과 상반되는 결과였다. 연구팀은 지구에서 멀리 떨어진 초신성에서 오는 빛의 적색편이와 밝기를 정밀하게 측정하여, 수십억 년 전에 폭발한 초신성조차 우주의 가속 팽창 영향을 받고 있음을 발견했다.

이러한 혁신적인 결과는 솔 펄머터가 이끄는 초신성 우주론 프로젝트에서도 거의 동시에 독립적으로 확인되었다. 두 경쟁 연구팀의 상호 검증된 증거는 가속 팽창 우주 이론이 과학계에서 널리 받아들여지는 결정적인 계기가 되었다. 또한, 이 발견은 우주 팽창을 가속시키는 미지의 원인으로 여겨지는 암흑 에너지의 존재 가능성을 강력히 시사하며, 그 본질을 이해하기 위한 새로운 연구의 장을 열었다. 우주 가속 팽창의 발견은 1998년 저명한 과학 저널 사이언스에 의해 '올해의 획기적인 발견'(Breakthrough of the Year)으로 선정되었으며, 리스는 이 공로를 인정받아 브라이언 슈미트, 솔 펄머터와 함께 2011년 노벨 물리학상을 공동 수상했다.

리스는 가속 팽창 발견 이후에도 관련 연구를 지속했다. 2002년부터 2007년까지 그는 Higher-Z SN 팀을 이끌며 허블 우주 망원경을 활용하여 더 먼 거리, 즉 적색편이 (z)가 1보다 큰 영역에 있는 Ia형 초신성 수십 개를 발견하고 분석했다. 이 연구를 통해 우주가 현재의 가속 팽창 단계에 접어들기 이전에, 초기 우주에서는 물질의 중력 효과가 우세하여 팽창 속도가 점차 느려지는 감속 팽창 단계를 거쳤다는 사실을 처음으로 관측적으로 증명했다. 이는 가속 팽창 모델의 예측과 일치하는 중요한 결과였다.

또한, 리스는 2005년부터 SH0ES 연구팀을 이끌며 현재 우주의 팽창률을 나타내는 허블 상수 (H₀)를 더욱 정밀하게 측정하는 데 주력하고 있다. SH0ES 팀은 허블 우주 망원경 등을 이용하여 가까운 은하 내의 세페이드 변광성과 Ia형 초신성을 관측하는 우주 거리 사다리 기법을 개선하여, 약 1% 수준의 높은 정밀도로 허블 상수의 지역 값을 측정하는 성과를 거두었다.

SH0ES 팀이 측정한 허블 상수의 값은 플랑크 위성 등이 관측한 초기 우주의 우주 배경 복사(CMB) 데이터를 기반으로 표준 우주론 모형을 통해 예측된 허블 상수 값과 통계적으로 유의미한 차이를 보인다. 이 불일치는 허블 텐션으로 불리며, 현재 우주론에서 가장 중요한 미해결 문제 중 하나로 여겨진다. 이는 현재 우리가 이해하고 있는 우주 모형에 수정이 필요하거나, 아직 알려지지 않은 새로운 물리학적 현상이 존재할 가능성을 시사한다.

5. 수상 경력

애덤 리스는 그의 연구 업적을 인정받아 다수의 권위 있는 상을 수상했다. 1999년 태평양 천문학회의 로버트 J. 트럼플러 상을 시작으로, 2001년 하버드 대학교 복 상(Bok Prize), 2003년 미국 천문학회 헬렌 B. 워너 상, 2004년 우주 가속 팽창 발견 공로로 레이먼드 앤 베벌리 새클러 상(Raymond and Beverly Sackler Prize) 물리학 분야 상을 받았다.

2006년에는 솔 펄뮤터, 브라이언 P. 슈미트와 함께 우주 가속 팽창 발견에 기여한 공로로 1 상금의 쇼상 천문학 부문을 공동 수상했다. 이듬해인 2007년에는 슈미트 및 High-Z 팀 동료들과 함께 500 상금의 그루버 우주론 상을 공동 수상했다.

2008년에는 맥아더 펠로 프로그램|맥아더 "천재" 상을 받았고, 2009년 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다. 2011년에는 펄뮤터, 슈미트와 함께 우주 팽창 가속 발견에 대한 공로로 노벨 물리학상을 공동 수상했으며, 같은 해 알베르트 아인슈타인 메달도 받았다.

이후에도 2012년 아카데미 업적상 골든 플레이트 상, 2015년 기초물리학상(브라이언 P. 슈미트 및 High-Z Supernova Search Team과 공동 수상) 등 여러 상을 받았으며, 2020년에는 미국 천문학회의 특별 회원(Legacy Fellow)으로 임명되었다.

주요 수상 내역은 다음과 같다.

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📌 열 고정 해제

연도	상 이름
1999년	태평양 천문학회 로버트 J. 트럼플러 상
2001년	하버드 대학교 복 상(Bok Prize)
2003년	미국 천문학회 헬렌 B. 워너 상
2004년	레이먼드 앤 베벌리 새클러 상 (물리학 분야)
2006년	쇼상 (천문학 부문, 공동 수상)
2007년	그루버 우주론 상 (공동 수상)
2008년	맥아더 "천재" 상
2010년	클래리베이트 인용 영예상
2011년	알베르트 아인슈타인 메달
2011년	노벨 물리학상 (공동 수상)
2012년	아카데미 업적상 골든 플레이트 상
2015년	기초물리학상 (공동 수상)
2020년	미국 천문학회 특별 회원(Legacy Fellow) 임명

6. 대중 매체 출연

2011년 NPR 라디오 퀴즈 프로그램 Wait Wait... Don't Tell Me!에 출연했다.

7. 주요 논문

리스는 구글 학술 검색에서 123,000건 이상의 인용 횟수를 기록했으며, h-index는 124이다. 그의 가장 많이 인용된 논문인 "가속 팽창 우주와 우주 상수에 대한 초신성의 관측 증거"는 25,000회 이상 인용되었다. 리스는 2014-2016년과 2020-2023년을 포함하여 여러 해 동안 톰슨 로이터의 고피인용 연구자 보고서에서 해당 분야 및 출판 연도별로 세계 상위 1% 안에 들었다.

* [https://scholar.google.com/citations?user=geafuP0AAAAJ&hl=en 구글 학술 검색 인용 횟수]
* 1998년 B.P. 슈미트(B.P. Schmidt), N.B. 선체프(N.B. Suntzeff), M.M. 필립스(M.M. Phillips), R.A. 쇼머(R.A. Schommer), A. 클로치아티(A. Clocchiatti) 외, "고-z 초신성 탐사: Ia형 초신성을 이용한 우주의 감속 측정 및 우주의 전역적 곡률 측정", 《천체물리학 저널》(The Astrophysical Journal). 제507권, 1호; 46.
* 1998년 A.G. 리스(A.G. Riess), V. 필리펜코(V. Filippenko), P. 찰리스(P. Challis), A. 클로치아티(A. Clocchiatti), A. 디어크스(A. Diercks) 외, "초신성 관측 증거: 가속 팽창하는 우주와 우주 상수", 《천문학 저널》(The Astronomical Journal). 제116권, 3호; 1009.
* 2003년 J.L. 토너리(J.L. Tonry), B.P. 슈미트(B.P. Schmidt), B. 배리스(B. Barris), P. 칸디아(P. Candia), P. 찰리스(P. Challis), A. 클로치아티(A. Clocchiatti), A.L. 코일(A.L. Coil) 외, "고적색편이 초신성으로부터의 우주론적 결과", 《천체물리학 저널》(The Astrophysical Journal). 제594권, 1호; 1.
* 2004년 L.G. 스트롤거(L.G. Strolger), A.G. 리스(A.G. Riess), J. 토너리(J. Tonry), S. 카세르타노(S. Casertano), H.C. 퍼거슨(H.C. Ferguson), B. 모바셔(B. Mobasher) 외, "허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)을 이용한 z>1에서의 Ia형 초신성 발견: 과거 감속에 대한 증거와 암흑 에너지 진화에 대한 제약", 《천체물리학 저널》(The Astrophysical Journal). 제607권, 2호; 665.
* 2007년 J.K. 아델만-맥카시(J.K. Adelman-McCarthy), M.A. 아궤로스(M.A. Agüeros), S.S. 알람(S.S. Allam), K.S.J. 앤더슨(K.S.J. Anderson) 외, "슬론 디지털 스카이 서베이(Sloan Digital Sky Survey)의 다섯 번째 데이터 릴리스", 《천체물리학 저널 부록 시리즈》(The Astrophysical Journal Supplement Series). 제172권, 2호; 634.
* 2007년 L.G. 스트롤거(L.G. Strolger), A.G. 리스(A.G. Riess), S. 카세르타노(S. Casertano), H.C. 퍼거슨(H.C. Ferguson), B. 모바셔(B. Mobasher), B. 골드(B. Gold) 외, "z≥1에서 Ia형 초신성의 새로운 허블 우주 망원경 발견: 암흑 에너지의 초기 거동에 대한 제약 좁히기", 《천체물리학 저널》(The Astrophysical Journal). 제659권, 1호; 98.
* 2009년 K.N. 아바자잔(K.N. Abazajian), J.K. 아델만-맥카시(J.K. Adelman-McCarthy), M.A. 아궤로스(M.A. Agüeros), S.S. 알람(S.S. Allam), C.A. 프리토(C.A. Prieto) 외, "슬론 디지털 스카이 서베이(Sloan Digital Sky Survey)의 일곱 번째 데이터 릴리스", 《천체물리학 저널 부록 시리즈》(The Astrophysical Journal Supplement Series). 제182권, 2호; 543.