한국을 비롯해 미국·독일·영국 등 13개국 1000여명의 과학자가 참여하는 ‘레이저 간섭계 중력파 관측소 연구단(LIGO·라이고)은 15일(현지시각) “지난 12월 신호를 탐지해 14억년 전에 발생한 중력파를 관측하는 데 성공했다”고 밝혔습니다. 연구결과는 유명 물리학 저널 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 게재됐습니다.
중력파는 거대한 별이 폭발하거나 블랙홀이 부딪치는 등 대규모 우주현상이 일어났을 때 강력한 중력이 발생해 마치 물결치듯 파동형태로 우주공간에 퍼져나가는 것을 말합니다. 1915년 아인슈타인이 일반상대성이론을 통해 중력파의 존재를 처음 예측했지만 관측이 되지 않다가 지난해 9월 처음 관측됐습니다.
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| 두 개의 블랙홀이 충돌하면서 강력한 중력파가 형성되는 모습, 상상도. |
연구진이 이번에 새로 관측된 중력파는 14억년 전에 생성된 신호인 것으로 분석됩니다. 이 신호는 각각 태양 질량의 14배와 8배인 두 블랙홀이 만나 충돌하는 과정에서 발생했는데요. 이때 생긴 중력파가 우주에 퍼져 14억년 뒤인 지난해 12월 지구를 스쳐 지나갔고, 이 순간을 라이고가 포착했습니다. 두 번째 중력파는 신호가 1초간 지속돼 0.25초간 신호가 지속된 최초 중력파보다 길었습니다.
이번 성과는 약 5개월간 검증 과정을 거친 뒤 이날 미국 샌디에이고에서 열린 미국천문학회에서 처음 발표됐습니다. 한국 연구진 20명은 한국중력파연구협력단을 구성해 라이고 연구단에 참여하고 있습니다. 이형목 서울대 물리천문학부 교수는 “다양한 환경에서 발생한 중력파를 분석하면 중력파의 특성 파악에 도움이 된다”고 설명했습니다.
dsun@heraldcorp.com
