[과학 이야기] 중력파 관측시설, 중력파 못 찾아

시공간의 왜곡 현상이 물결처럼 퍼져 나가는 현상을 가리키는 이론상의 중력파를 찾기 위해 워싱턴주와 루이지애나주에 설치된 레이저간섭중력파관측소(LIGO)가 아직까지 중력파를 찾아내지 못했다고 스페이스 닷컴이 관련 학자들의 발표를 인용 보도했다.

수억달러가 투입된 거대한 물리학 실험장치 LIGO로 중력파를 추적해 온 과학자들은 가동 직후인 지난 2005년부터 2007년 사이 측정 결과 아직까지 중력파가 검출되지 않았다는 중간 연구 결과를 네이처지 최신호에 발표했다.

이들은 이런 결과가 예상됐던 것이라면서 이로써 우주의 탄생 직후 상태가 어떠했는 지에 관한 가능성의 범위가 좁아지게 됐다고 말했다.

아인슈타인이 상대성 이론으로 그 존재를 예측했던 중력파는 우주 현상 가운데 가장 포착하기 어려운 것 중 하나이다.

이론상 질량에 가속도가 붙을 경우 심지어 사람이 의자에서 일어날 경우에도 시공간의 곡선이 변화하면서 파동 즉 중력파가 일어나게 되지만 이런 중력파는 너무도 미미해 무시해도 좋을만한 수준이다.

그러나 두 개의 블랙홀이 충돌한다든가 거대한 초신성 폭발이 일어나는 것처럼 대규모 질량에 의해 생기는 중력파는 검출될 수 있을 것으로 학자들은 생각하고 있다.

LIGO는 아직까지 감도가 최고 수준에 도달하지는 않았지만 초기 관찰에서 중력파가 검출되지 않았다는 것은 중력파가 역치(문턱값) 수준 이상의 진폭에 이르지 못했을 가능성을 시사하는 것이다.

즉 LIGO가 포착할만큼 큰 중력파가 존재한다면 포착됐을 터인데 그러지 않은 것을 보면 그런 중력파가 존재하지 않을 가능성이 크다는 것이다.

이들은 다음 연구 사업인 2단계 LIGO로 실험의 감도가 높아지면 현재 연구보다 1000배 가량 확대된 공간을 탐색할 수 있을 것이라고 밝히고 "2단계 LIGO가 중력파를 발견하지 못한다면 일반 상대성 이론의 수정이 필요할 것"이라고 말했다.