블랙홀 충돌 중력파 직접 탐지 성공! - 중력파란?
우리 시대의 가장 큰 과학 발견 중 하나…과학사 새로 써
(샌프란시스코=연합뉴스) 임화섭 특파원 = 알베르트 아인슈타인이 1세기 전 주장한 중력파의 존재를 과학자들이 확인했다.
고급레이저간섭계중력파관측소(라이고·LIGO)는 11일(현지시간) 워싱턴 D.C. 외신기자클럽에서 기자회견을 하고 최초로 블랙홀이나 중성자성과 같이 질량이 큰 물체들 주변에서 형성돼 공간과 시간을 일그러뜨리는 것으로 믿어지는 중력파의 존재를 탐지했다고 발표했다.
이 발견은 우주 탄생을 이해하는데 큰 구멍을 메워 줄 우리 시대의 가장 큰 과학 발견 중 하나로 꼽힌다.
라이고 연구팀은 1차 관측을 시작한 작년 9월 12일부터 약 16일간 가동 기간 중에 수집한 데이터로 이를 발견했다.
이 중력파는 태양 질량의 36배와 29배인 블랙홀 두 개로 이뤄진 쌍성이 지구로부터 13억 광년(오차범위 7억5천∼19억 광년) 떨어진 곳에서 충돌하는 과정에서 나온 것이다.
이 관측의 통계적 신뢰도는 5.1 시그마 이상으로, 우연히 이런 일이 일어날 확률은 500만분의 1 이하에 해당한다.
관측된 중력파의 진동수 범위는 30∼150 헤르츠(Hz)이며, 최대 진폭은 10의 21거듭제곱분의 1이었다.
이는 중력파로 인한 시공간의 변화로 1광년의 길이에 머리카락 굵기 정도의 극히 미세한 변화가 생기는 데 해당한다.
이번 발견은 ▲최초의 중력파 직접 검출 ▲ 최초의 블랙홀 쌍성 관측 ▲ 중력파를 이용한 천체 탐구의 시작 등 역사적 의미를 지닌다고 연구진은 설명했다.
배경지식
Q1. 중력파는?
잔잔한 호수에 떠 있던 배가 갑자기 이동을 하면 물결이 일어납니다. 마찬가지로 질량을 가진 물체가 가속운동을 하면 시공간이 일렁이면서 파동이 생기는데, 이를 ‘중력파’라고 부릅니다. 아인슈타인은 일반상대론을 통해 시공간에 이러한 중력파가 포함되어야 한다는 것을 증명했습니다.
Q2. 중력파를 찾으면 어떤 것이 좋나?
중력파를 관측하게 되면 우주를 보는 인류의 시야가 획기적으로 넓어집니다. 우리가 우주에서 보는 빛은 빅뱅 후 약 38만 년(재결합시기)에 만들어진 것으로 이보다 앞선 우주의 모습은 광학망원경이나 전파망원경으로는 절대로 볼 수 없는데요, 중력파는 빅뱅직후부터 존재했기 때문에 초기우주의 모습을 담고 있을 가능성이 큽니다. 빛을 이용해 관측할 수 없던 블랙홀도 중력파를 이용하면 그 존재를 볼 수 있습니다.
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