전 우주의 초대형 블랙홀이 서로 합쳐지면서 내는 '중력파' 소리 탐지돼

2016년의 첫 중력파 존재 소리는 태양 크기만한 블랙홀에서 나와

이번엔 태양 질량 수천 경에 이르는 모든 초대형 블랙홀의 합창

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[서울=뉴시스] 김재영 기자 = 천문학자들이 전 우주에 퍼져 있는 초대형 블랙홀의 느린 합체에서 나오는 것으로 짐작되는 중력파의 '우주적 저음 가락을 탐지했다.

이 같은 관찰은 시간-공간 연합 구조물의 저주파 물결을 최초로 탐지한 것으로 모든 은하의 중심에 숨어있는 초대형 블랙홀에 대한 이해를 높일 것으로 기대된다.

초대형 블랙홀들은 태양 질량의 수천 경(조의 만 배)에 달하면서 우주의 은하들 생성과 변화에 큰 역할을 했으나 빛이 한 줄기도 빠져나올 수 없어 존재 증명이 어려웠다. 

저음의 소리를 탐지해낸 천문학 기관은 미국과 캐나다 학자들이 만든 북미 중력파 나노헤르즈관측소( (Nanograv) 컨소시엄이며 이곳의 대표인 스티븐 테일러 미 밴더빌트대 교수는 "엄청한 뉴스"라고 가디언 지에 말했다.

수백 명의 천문학자 및 물리학자들이 수십 년 동안 노력한 끝에 드디어 "먼 우주로부터 중력파의 소리를 듣고 이것의 특징을 보게 되었다는 것"이다. 우주의 풀리지 않은 몇몇 미스터리가 베일을 벗는 새로운 여정이 시작되었다고 덧붙였다. 

앨버트 아이슈타인이 처음으로 한 세기 전에 시간-공간의 연합 구조물에서 나오는 중력파 존재을 예견했으며 2016년에 미국에 기반을 둔 레이저 간섭계 중력파관측소(Ligo)가 공간 자체가 늘어나고 줄어들 수 있다는 증거를 제시했다.

그럼에도 지금까지 태양 크기 정도에 그치는 블랙홀이나 중성자 별이 서로 합해지면서 내는 중력파의 '짹짹' 소리를 포착하는 데 그쳤다.

이번에 잡은 우주적 웅웅거리는 소리는 지난 80억 년 동안 전 우주에 존재했던 초대형 블랙홀 모든 성원이 만들어낸 것으로 과학자들은 보고 있다. 웅웅거리는 소리는 파티에서 수많은 사람들이 떠들 때 내는 소리와 같은 것으로 개별 음을 구별해낼 수 없다.

탐지는 매초 수백 회 회전하며 전파의 등대 같은 빛을 발하는 별 펄사 70개를 세밀하게 모니터하면서 이뤄졌다. 펄사의 움직임은 매우 안정적이어서 공간의 구조물이 늘어나거나 줄어들면서 생기는 미세한 시간적 변동을 집어낼 수 있다.

2020년 12년 간의 데이터를 모은 뒤 나노그라브 과학자들은 중력이 내는 허밍 소리로 여길 수 있는 것을 알아챘다. 이에 190여 명의 컨소시엄 학자들은 유럽, 인도, 중국 및 호주로 팀을 나눠 각자의 데이터를 사용해 3년 동안 이를 보강 증명한 것이다.


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