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한국시간으로 2월 12일 오전 0시 30분. 워싱턴DC 내셔널 프레스센터에서 열린 기자회견에서 인류 역사에 한 획을 긋는 발표가 있었습니다. 데이비드 라이츠 미국 라이고(LIGO) 실험 책임자가 지난해 9월 14일, 미국 리빙스턴과 핸포드 두 곳에 있는 ‘레이저 간섭계 중력파 관측소’에서 중력파를 관측하는 데 성공했다고 밝힌 것입니다.

중력파는 1915년 알베르트 아인슈타인이 일반상대성이론에서 예측했습니다. 물 위에 떠 있던 배가 갑자기 움직이면 그 주위로 물결이 일게 됩니다. 이와 마찬가지로 중력파는 질량을 가진 물체가 가속하면 물결이 이는 것처럼 물체 주위의 시공간으로 일렁이며 퍼져나갑니다.

중력은 굉장히 작은 힘이라 관측하기 어렵습니다. 당연히 중력에 의해 발생하는 중력파도 관측하기 쉽지 않았지요. 그런데 이번에는 블랙홀 같이 중력이 강한 천체의 가속에 의해 상대적으로 강한 중력파가 발생해 관측할 수 있었습니다.

이번에 물리학자들은 중력파 검출기인 ‘라이고’를 이용해 중력파가 지나가면서 만드는 공간의 변화를 측정함으로써 그 존재를 확인했습니다. 그리고 이를 분석한 결과, 블랙홀 두 개가 하나의 무거운 블랙홀로 합쳐지는 과정에서 방출된 중력파라고 밝혔습니다.
 중력파 검출은 일반상대성이론을 검증하는 동시에 빅뱅 직후 초기 우주의 모습을 관찰할 수 있는 새로운 길을 열었다는 점에서도 큰 의미가 있습니다. 이번에 관측한 중력파로는 중력파를 발생시킨 블랙홀에 관한 분석이 가능합니다. 초기 우주가 생성될 때 발생한 중력파는 초기 우주의 모습을 분석할 수 있는 자료가 될 수 있습니다.

이미 2014년 3월에도 중력파가 검출됐다며 전 세계 과학계가 들썩인 적이 있었습니다. 하지만 확인 결과, 우주먼지의 흔적이라는 안타까운 결론이 나왔지요. 그러나 이번에는 중력파를 사진으로 찍듯 직접 포착했기 때문에, 중력파가 아닐 확률은 약 500만 분의 1로 아주 낮답니다.

가브리엘라 곤잘레스 루이지애나주립대 물리천문학과 교수는 “이 발견으로 ‘중력파 천문학’이라는 새로운 분야를 시작할 수 있게 됐다”고 밝혔습니다. 국가수리과학연구소 오정근박사는 “중력파 검출은 수학의 역문제로 볼 수 있다”며, “역문제는 쉽게 말해 북소리만 듣고 북의 모양을 알아내는 문제인데, 중력파 관측으로 중력파를 만들어낸 블랙홀 같은 천체들의 특성을 알아내는 연구를 할 수 있다”고 말했습니다.