아인슈타인 가설 중력파 찾아냈다..우주 신비 풀 열쇠

[이데일리 김현아 기자] 과학자들이 사상 최초로 먼 우주에서 발생한 격렬한 천체 현상으로부터 방출된 중력파를 지구에서 관측하는데 성공했다. 중력파는 급격한 천체의 운동으로 인해 4차원 시공에서 발생한 잔물~이다. 이번 발견으로 알버트 아인슈타인이 1915년 발표한 일반 상대론의 중요한 예측인 중력파의 존재가 확인됐다.

이는 우주를 보는 창을 새롭게 연 역사적인 사건이다.

출처: LIGO Lab. (https://www.ligo.caltech.edu/video/gravitational-waves)

중력파란 무거운 물체의 가속 운동으로 발생해 빛의 속도로 전파되는 시공간의 잔물결 같은 파동이다. 하지만 중력은 약한 힘이기 때문에 그 세기가 매우 미약하다.

하지만 이번에 우리나라를 비롯한 국제 연구협력단이 중력파 검출에 성공함으로서 중력파의 발생 기원과 중력의 성질에 대한 정보를 알 수 있게 됐다.

이번에 검출된 중력파는 블랙홀 두 개가 자전을 하는 하나의 무거운 블랙홀로 합병되는 과정에서 충돌 직전의 채 1초도 못되는 짧은 시간동안 방출된 것이다. 두 블랙홀의 충돌은 이제까지 이론적인 예측만 있었을 뿐 관측된 적은 한 번도 없었다.

그런데 2015년 9월 14일 미국 동부 일광시 오전 5시 51분(한국시간 9월 14일 오후 6시 51분)에 미국 리빙스턴(루이지애나 주 소재)과 핸포드(워싱턴 주 소재)에 위치한 두 곳의 라이고 간섭계 중력파 관측소(LIGO)에서 중력파를 검출했다.

라이고 관측소는 미국 과학재단의 지원을 받고 있으며 캘리포니아 공과대학과 메사추세츠 공과대학이 실험계획을 구체화했고, 현재 검출기의 건설과 운영을 담당하고 있다.

이번 발견에 대한 연구 논문은 미국 물리학회에서 발행하는 피지컬리뷰레터에 실릴 예정이다.

이번 발견에는 한국 중력파 연구협력단(KGWG)이 중력파 데이터 분석 및 중력파원 모델링을 지원했다. 협력단은 대학원생을 포함한 20여 명의 물리학자, 천문학자, 컴퓨터 전문가가 소속돼 있는데, 2009년 라이고과학협력단(LSC)과 양해각서(MOU)를 맺고 국내 연구역량을 결집해 중력파 검출 연구에 참여해 왔다.

관측에 참여해 데이터 품질을 실시간으로 모니터링 하고, 이 과정에서 한국과학기술정보연구원(KISTI)으로부터 자료 보관과 분석을 위한 컴퓨팅 자원을 지원받기도 했다.

연구협력단은 12일 오전 9시 이비스 앰배서더 명동호텔 19층 올리브룸(을지로 입구역 롯데백화점 맞은편, 서울 중구 명동 1가 59-5)에서 이번 중력파 검출에 대한 기자회견을 열고, 그간의 노력과 이번 검출의 의의, 향후 계획 등을 밝힌다.