아인슈타인이 예측한 배경 중력파, 우주의 비밀 풀리나?

우주 전체에 퍼져 있는 신비한 파동, 배경 중력파를 최초로 들었다는 연구 결과가 발표되었습니다. 6월 29일에 북미 나노헤르츠 중력파 관측소(NANOGray) 소속인 미국과 캐나다 등 190명 이상의 과학자들이 천체물리학 저널에 논문을 발표했습니다. 이는 우주의 시작과 진화에 대한 새로운 통찰을 제공하고, 아인슈타인이 예측한 상대성이론을 다시 한번 입증하는 역사적인 발견입니다. 이번 글에서는 배경 중력파란 무엇이고, 어떻게 들었으며, 왜 중요하고, 앞으로 어떻게 될 것인지 알아보겠습니다.

 

 

아인슈타인 배경 중력파

 

 

1. 배경 중력파란 무엇인가?

배경 중력파는 시공간이 일그러지면서 발생하는 파동으로, 우주 전체에 고르게 퍼져 있습니다. 이 파동은 우주의 시작부터 지금까지 우주에서 일어난 모든 사건들의 영향을 받아 변화합니다. 예를 들어, 블랙홀이나 중성자별과 같은 거대한 물체가 합쳐지면서 발생하는 중력파는 배경 중력파에 작은 파장을 만들어냅니다. 이렇게 배경 중력파는 우주의 역사를 담고 있는 책과 같습니다.

 

아인슈타인 배경 중력파

 

 

2. 배경 중력파를 어떻게 들었을까?

배경 중력파를 듣기 위해서는 매우 정밀한 기기가 필요합니다. 지난 2015년에 미국의 라이고(LIGO)라는 시설이 최초로 중력파를 감지했지만, 이는 태양보다 수십 배 큰 블랙홀이나 중성자별이 합쳐질 때 나오는 짧고 강한 파장의 중력파였습니다. 반면에 배경 중력파는 매우 길고 약한 파장을 가지고 있어, 라이고와 같은 기기로는 듣기 어렵습니다.

 

우주 배경 중력파

 

그래서 이번에 성공적으로 배경 중력파를 들은 연구팀은 전파 망원경을 사용했습니다. 전파 망원경은 펄서라는 특별한 별에서 나오는 전파를 관찰할 수 있습니다. 펄서는 초당 수백 번씩 회전하면서 전파를 규칙적으로 내뿜는 별로, 시계처럼 정확합니다.

 

연구팀은 68개의 펄서가 내뿜는 전파를 15년 동안 관찰하면서, 배경 중력파에 의해 어긋나는 순간을 포착했습니다. 이렇게 전파 망원경은 우주의 교향곡을 듣는 귀와 같습니다.

 

 

3. 배경 중력파를 듣는 것이 왜 중요한가?

배경 중력파를 듣는 것은 우주의 비밀을 풀기 위한 열쇠입니다. 배경 중력파는 우주의 시작 시점인 빅뱅 이후에도 계속해서 발생하고 변화하기 때문에, 우주의 진화 과정을 추적할 수 있습니다. 예를 들어, 초대질량 블랙홀이 어떻게 만들어지고 합쳐지는지, 우주가 어떻게 팽창하고 가속하는지, 우주에 어떤 암흑 에너지나 암흑 물질이 있는지 등을 알 수 있습니다. 또한, 아인슈타인이 예측한 상대성이론을 다시 한번 입증하고, 그 이론의 한계나 새로운 현상을 발견할 수도 있습니다.

 

4. 배경 중력파를 듣고 난 후에는 어떻게 될 것인가?

배경 중력파를 듣고 난 후에는 우주에 대한 새로운 관찰의 창이 열립니다. 현재까지 우리가 우주를 관찰하는 방법은 주로 빛이나 전자기파를 이용하는 것이었습니다. 하지만 빛이나 전자기파는 우주에서 여러 가지 장애물에 막히거나 희석되기 쉽습니다.

 

반면에 중력파는 거의 아무것도 막을 수 없어, 우주의 가장 깊고 어두운 곳까지 관찰할 수 있습니다. 따라서, 우주의 새로운 모습과 현상을 발견하고 이해할 수 있습니다. 또한, 중력파는 우주의 역사를 담고 있기 때문에, 우주의 과거와 미래를 예측하고 모델링할 수 있습니다. 이는 우리가 우주에 대해 알고 있는 것을 넘어서, 우주가 어떻게 생겨났고 어떻게 변화하고 어떻게 끝날 것인지에 대한 궁극적인 질문에 답할 수 있도록 도와줍니다.

 

마치며..

배경 중력파 관측 성공에 대한 내용을 소개하고 설명해 보았습니다. 이번 발견은 우주의 비밀을 풀기 위한 역사적인 순간이며, 아인슈타인이 또 옳았다는 것을 증명하는 결과입니다. 우리는 이제 우주의 교향곡을 들으며, 우주에 대한 새로운 시각과 지식을 얻을 수 있습니다.