[아하! 우주] 몇십억 년 저편에서 날아온 ‘중력파 쓰나미’…역대 최다 검출

우주 저편에서 두 블랙홀이나 중성자별 또는 블랙홀과 중성자별의 충돌로 발생하는 중력파는 몇십억 년의 여정을 거쳐 지구에 도달한다.

미국의 고급 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO·라이고) 연구단과 유럽의 비르고(Virgo) 연구단은 지난 2019년 11월부터 2020년 3월까지 4개월간 이런 중력파를 무려 35개나 새로 검출했다고 8일(현지시간) 밝혔다.

이는 2015년 9월 중력파가 사상 처음 검출된 이후로 2016년 1월까지 단 3개의 중력파가 검출됐던 것보다 10배 더 많아진 것이다. 이로써 2015년부터 2020년까지 검출한 중력파의 수는 90개로 늘었다. 중력파 검출은 별의 생애 주기나 죽은 별이 블랙홀이나 중성자별이 되는 구조를 밝히는데 도움이 될 수 있다. 우주 공간에 생기는 이런 시공간의 파장은 알베르트 아인슈타인이 1916년 일반 상대성이론 속에서 예측한 것이기도 하다.

이에 대해 연구 공동저자인 수전 스콧 호주국립대 교수는 이번 성과를 “중력파의 쓰나미(해일)”라고 표현하면서도 “우주 진화의 비밀을 풀기 위한 우리의 연구에 있어 큰 도약”이라고 평가했다.

스콧 교수는 또 “중력파 검출이 새로운 시대에 들어섰다. 검출 사례가 늘어남에 따라 우주 전체에 걸쳐 별의 삶과 죽음에 관한 많은 정보가 밝혀지고 있다”면서 “이런 쌍성계에서 블랙홀의 질량이나 회전을 살피면 이런 시스템이 어떻게 병합하는지를 알아낼 수 있다”고 설명했다.

이어 “중력파 검출기의 감도를 지속해서 개선해온 것이 검출 횟수 증가를 이끄는 데 도움이 됐다”고 덧붙였다.

자세한 연구 성과는 미국 코넬대에서 운영하는 출판 전 논문공개 사이트인 아카이브(arXiv.org) 제출돼 5일자로 공개됐다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr