20세기 과학혁명을 이끈 알베르트 아인슈타인이 상대성 이론을 발표한 지 25일로 100주년이 됐다. 하지만 1915년 11월25일 36세의 젊은 물리학자가 발표한 일반 상대성이론을 증명할 중력파 검출 연구는 아직까지 이렇다 할 성과가 없다. 전세계가 중력파 검출 연구에 집중하는 가운데 우리나라가 참여한 국제공동 연구진이 가장 진일보한 것으로 평가돼 성과에 관심이 집중되고 있다.
24일 과학계에 따르면 한국과 미국 독일 영국 이탈리아 프랑스 등 13개국이 참여한 연구진이 최근 미국의 중력파 검출 장치인 ‘라이고(LIGO)’에서 우주 신호를 포착하고 중력파 여부를 확인하고 있다. 이 연구에 참여하는 한국중력파연구단의 강궁원(한국과학기술정보연구원 책임연구원) 대변인은 “조만간 중력파 검출이 예상된다”고 전했다.
과학자들이 중력파 검출에 매달리는 이유는 아인슈타인이 일반상대성이론을 통해 중력파의존재를 예측했기 때문이다. 그의 일반상대성이론은 우주팽창, 시간여행, 블랙홀 등 우주를 이해하는 새로운 관점을 제시하며 현대과학의 근간이 됐다.
이에 따르면 138억년 전 일어난 우주 대폭발(빅뱅) 이후 우주공간 전체에 전자기파가 퍼지는 과정에서 물질의 분포가 변해 중력이 변하고 이에 따라 시공간이 휘어졌다. 휘어진 시공간이 우주로 퍼져 나가며 영향을 미쳐 물질(질량)과 중력 사이에 파동 현상이 일어나는 중력파가 생겼다. 하지만 세기가 너무 미약해 한번도 직접 관측되지는 않았다.
지난해 3월 미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터는 바이셉(BICEP)2라는 특수 망원경으로 중력파 검출에 성공했다고 발표해 세계를 떠들썩하게 만들었으나 유럽 연구진과 다시 확인한 결과 중력파가 아닌 우주먼지인 것으로 판명됐다.
2002년 가동을 시작한 LIGO는 최근 검출 감도가 크게 향상돼 기대를 모으고 있다. 유럽우주국과 일본우주항공연구개발기구도 LIGO를 바짝 뒤쫓고 있다. 미국의 하버드-스미스소니언 천체물리센터도 바이셉2보다 더 큰 망원경을 만들어 중력파 검출에 재도전 하기위해 벼르고 있다. 송용선 한국천문연구원 선임연구원은 “중력파 검출이 워낙 어렵기 때문에 성공하기만 하면 노벨상은 따놓은 당상이 될 것”으로 예상했다.
임소형기자 precare@hankookilbo.com
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