‘중력파 직접 탐지’ 과학계 반응

한때 불가능할 것으로 여겨지던 중력파 직접 탐지가 성공했다는 소식에 18일 국내외 과학계는 흥분했다. 아인슈타인의 일반상대성 이론 발표 이후 100여년 동안 중력파를 직접 찾기 위한 노력이 결실을 거둔 데다 ‘중력파 천문학’이 꽃을 피우기 시작할 것이란 기대감 때문이다.

이번 연구는 미국 하버드·스미스소니언 천체물리센터, 스탠퍼드대와 스탠퍼드 선형 가속기센터(SLAC) 국립연구소, NASA JPL과 캘리포니아공과대, 미네소타대 등이 주도했다. 편광 신호를 탐지하는 관측 장비와 곤충의 겹눈처럼 여러 개의 탐지기를 함께 작동하는 ‘바이셉2’로 관측에 성공했다. 연구진은 이전 관측의 10배 수준인 512개의 탐지기를 사용, 정밀도를 높였다. 관측 장비를 남극에 설치한 이유는 지구상에서 가장 온도가 낮고, 습도도 낮고, 대기의 불안정함도 가장 덜한 지역이기 때문이다.

추가 연구에 대한 기대감도 높아졌다. 이번에 탐지에 성공한 연구진은 2560개의 탐지기를 사용하는 추가 실험에 돌입한 상태다. 이번에 나온 결과는 올해 말 유럽우주기구(ESA)의 플랑크 위성이 검증할 계획이다. 미국 주도 중력파 검출 국제공동 연구단인 라이고(LIGO) 그룹과 유럽의 버고(Virgo) 등도 장치 업그레이드를 통해 올해 검출 역량을 키울 계획이다. 국내에서는 20여명의 연구진이 2009년 한국중력파연구협력단(중력파연구단)을 구성, 라이고 그룹과 일본의 카그라(KAGRA) 그룹과 협력해 중력파에 관한 데이터 분석 연구를 하고 있다.

한국천문연구원(천문연)은 “이번 중력파 관측으로 가설에 불과했던 인플레이션(급팽창) 이론이 검증됨으로써 인류가 우주를 이해하고자 도입했던 가정이 거의 정설임이 밝혀졌다”면서 “천문연도 연구소 내에 올해부터 우주론 그룹을 결성해 앞으로 진행될 연구에 공헌할 것”이라고 밝혔다. 천문연은 다음 달 16~18일 ‘우주론 워크숍’을 열기로 했다.

중력파연구단 소속인 강궁원 한국과학기술정보연구원 박사는 “전파 망원경이 천문학의 새로운 연구방법을 개척했다면 이제 중력파 천문학을 통해 그동안 보지 못하던 우주현상을 새롭게 볼 수 있게 될 것”이라고 기대했다. 17세기 갈릴레오의 광학 망원경이 태양계 질서를 발견하고 20세기 광학망원경이 X레이와 적외선 등을 통해 빛으로 감지되지 않던 우주현상을 이해시켜 줬다면 새롭게 중력파를 감지해 우주 현상과 우주 탄생의 순간을 더 깊이 이해할 수 있게 됐다는 뜻이다. 강 박사는 “이번 중력파 탐지 소식이 국내에서 현재 진행 중인 소규모 중력파 검출 장비 개발과 중력파 분석 연구에 활기를 불어넣어 줄 것”이라고 덧붙였다.

홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr