'중력파 천문학' 시대가 열렸다
알베르트 아인슈타인이 100년 전 일반 상대성 이론에서 우주의 운동을 설명하며 제시했던 '중력파'가 국제협력연구단인 고급레이저간섭계중력파관측소(라이고·LIGO)연구그룹에 의해 증명됐다.
천문학은 전파망원경의 발명으로 크게 발전했다. 전파 망원경은 우리 눈이나 광학 망원경으로는 보이지 않는 파장의 전파로도 우주의 천체를 탐색할 수 있다는 점에서 관측의 한계를 엄청나게 확장했다.
이후 전파천문학의 시대가 열렸고 수십년간 수많은 은하가 발견됐다. 하지만 이때까지만 해도 블랙홀의 비밀을 파해치지는 못했다. 블랙홀은 밀도가 매우 높고 중력이 대단히 크기 때문에 일정 반경 이내에서는 빛조차 탈출할 수 없다. 이 때문에 일반 망원경이나 전파 망원경으로는 블랙홀 관측 자체가 불가능했다.
라이고 연구그룹은 중력파를 이용해 블랙홀끼리 충돌해 더 큰 블랙홀이 생기는 과정을 관측하는 데 성공했다. 따라 앞으로 엄청난 가능성이 열리게 됐다. 이런 충돌은 지금까지 이론적 예측만 있었을뿐 직접 관측된 것은 이번이 처음이다.
라이고는 당분간 중성자성이나 블랙홀의 충돌에 의한 중력파를 관측해 이런 천체들의 질량이나 특성을 연구함으로써 질량이 큰 별의 생성과 진화, 우주 초기 천체들의 특성 등을 이해하는 데 도움이 되기를 희망하고 있다.
채준 기자 doorian@sporbiz.co.kr
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