아인슈타인 중력파, 100여년 만에 실체 확인

아인슈타인 중력파 탐지 성공.

천재 물리학자로 꼽히는 아인슈타인이 100여년 전 제시했던 중력파의 존재가 처음으로 확인됐다.

10일(현지시간) 미국 중력파 연구소 ‘레이저 간섭계 중력파 관측소(Laser Interferometer Gravitational-Wave Obsernatory·이하 LIGO)’는 아인슈타인의 가설인 중력파를 직접 탐지하는 데 성공했다고 발표했다.

중력파는 행성 충돌이나 블랙홀 병합처럼 큰 충돌 에너지가 발생할 때 방출되는 에너지로 전자기력과 약한 핵력, 강한 핵력과 함께 자연계 4대 힘으로 꼽힌다. 이 가운데 전자기력, 핵력의 경우 힘의 작용 과정이 이론적으로 밝혀졌을 뿐 중력에 대해선 실체를 확인하지 못했으나 이번에 처음 검출된 것이다.

아인슈타인의 일반 상대성이론에 따르면 특정 전자가 진동할 때 전자기파가 발생하는 것과 마찬가지로 질량을 가진 물체 주변에는 중력파가 발생한다. 이때 중력파가 지나가는 공간의 시공간은 일그러지고, 물체의 질량이 매우 클 경우엔 이를 관측할 수 있을 것이라는 게 이론의 요지다.

이처럼 중력파의 존재는 이론적으로 잘 알려져 있었으나 직접 실험을 통한 검출은 성공한 적이 없었다. 지난 2014년 미국의 하버드-스미스소니언 천체물리연구센터가 탐지에 성공했다고 발표했지만 곧 오류로 확인되기도 했다.

하지만 이번에 다시 한 번 중력파 관측에 성공하면서 우주 탄생의 기원은 물론 블랙홀의 생성 비밀을 풀 수 있는 열쇠가 될 것으로 기대를 모으고 있다.

한편 중력파는 모든 물질을 훑고 지나가는 특성을 지닌 만큼 빛의 방출 당시 정보를 온전히 담고 있어 분석이 가능한 것으로 알려져 있다.


김민수 기자 hms@