아인슈타인이 옳았다… 먼 우주서 이론 재증명

별빛 파장 블랙홀 벗어날때 변형
일반 상대성 이론으로 설명 가능

은하와 거대한 블랙홀 등 극단적인 환경에서 알베르트 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 뒷받침하는 새로운 증거가 확인됐다.

안드레아 게즈 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 물리천문학부 교수팀은 은하 중심부에 위치한 거대한 블랙홀 주변을 도는 별의 빛 파장을 관측한 결과, 아인슈타인이 일반상대성이론을 통해 예측한 것과 일치하는 특성을 보인다는 사실을 확인해 과학저널 ‘사이언스’ 25일자에 발표했다고 로이터 통신이 보도했다.

연구팀은 지구에서 2만6000광년 떨어진 은하수에서 ‘궁수자리 A’라고 불리는 블랙홀 주변을 빠르게 도는 별 SO-2의 24년 관측자료를 분석했다. 이 결과 연구팀은 별빛의 파장이 블랙홀이 발휘하는 극도의 중력을 벗어날 때 변형이 일어나 아인슈타인 이론의 예측에 부합한다는 점을 발견했다.

반대로 “아이작 뉴턴의 17세기 만유인력의 법칙은 이러한 관찰을 설명할 수 없었다”고 게즈 교수는 말했다. 이번 연구로 은하 규모와 블랙홀 주변까지는 아인슈타인이 옳았다는 사실이 다시 한 번 밝혀졌다.

아인슈타인은 중력장을 리만 기하학을 이용해 휘어진 공간의 곡률로 설명했다. 예를 들어 지구의 공전을 지구와 태양 사이에 작용하는 중력으로 설명하는 대신 태양의 질량에 의해 휘어진 공간 때문에 똑바로 진행하려는 지구의 운동이 영향을 받아 태양을 돈다고 설명했다. 또 뉴턴은 사과가 지구로 떨어지는 게 지구와 사과 사이에 서로 잡아당기는 힘이 존재하기 때문이라고 설명했지만, 아인슈타인은 지구가 만들어 놓은 시공간의 웅덩이 속으로 사과가 굴러떨어지는 것이라고 설명한다.

이용권 기자 freeuse@munhwa.com