아인슈타인이 예언한 '중력파', 마침내 찾았다…중력파가 도대체 뭐길래?

▲미국 루이지애나주 리빙스턴과 워싱턴주 핸퍼드에 설치된 고급레이저간섭계중력파관측소(LIGO) 실험시설중 광학장치를 기술자가 정비하고 있다.(연합뉴스)

알베르트 아인슈타인이 100여년 전 일반상대성 이론에서 제기했던 중력파의 존재가 처음으로 확인됐다.

미국 레이저 간섭계 중력파 관측소인 라이고(LIGO)는 11일(현지시각) 기자회견을 열고 중력파의 존재를 직접 측정하는 방식으로 탐지하는 데 성공했다고 밝혔다.

중력파는 태양 질량의 수십 배인 두개의 블랙홀이 우주공간에서 충돌해 합쳐지는 과정에서 나온 거대 에너지가 우주 공간에 파장을 일으키는 현상을 말한다. 보통 블랙홀이 충돌하면 시공간의 뒤틀림 현상이 일어날 수 있는데 이때 발생한 요동이 파동으로 전달돼 움직이는 물체 또는 계로부터 바깥쪽으로 이동하는 것을 말하는 것이다.

앞서 중력파는 직접적으로 검출되지 않았지만 간접적으로 그 존재는 예측돼 왔다. 1974년 조셉 테일러와 러셀 헐스는 펄서의 쌍성계인 PSR B1913+16을 발견하고 그 자전주기와 펄스 방출주기를 정밀하게 측정해 그 궤도주기가 점차 짧아지고있음을 밝혀낸 바 있다. 이 현상은 중력파를 통해 에너지가 밖으로 방출됐다고 볼 때 일반상대성 이론이 예측하는 값과 오차범위 내에서 일치했다.

하지만 라이고가 이날 발표한 것처럼 중력파의 실체를 직접적으로 검출한 것은 이번이 처음이다. 라이고 연구진은 레이저를 서로 수직인 두 방향으로 나눠서 보낸 뒤 반사된 빛을 다시 합성해 경로 변화를 측정하는 방식으로 시공간의 뒤틀림을 측정했다고 밝혔다.