“태양 225배 블랙홀 생성”…과학계, 중력파 실시간 포착 성공

초대형 블랙홀의 합체 과정에서 발생한 중력파가 실시간으로 포착되며, 천체물리학계가 블랙홀 중력 및 시공간 왜곡의 새로운 증거를 확보했다. 미국의 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)가 2023년 미국 워싱턴주와 루이지애나주에서 이례적으로 강한 중력파 신호를 약 0.2초간 탐지했다고 최근 국제학회에서 공개했다. 과학자들은 이 신호가 태양 질량의 100배와 140배에 달하는 두 개의 블랙홀 충돌에 따른 것으로 분석, 최종적으로 태양의 225배 질량에 달하는 초거대 블랙홀이 탄생했음을 확인했다.

블랙홀은 빛조차 빠져나오지 못하는 강력한 중력원이며, 존재 자체가 18세기 이후 점차 이론적으로 예측돼왔다. 하지만 중력파 관측은 2015년 LIGO를 통해 처음 성공했고, 이 연구로 과학자들이 노벨상을 수상하며 우주 중력 연구의 전기를 마련한 바 있다. 중력파란 거대한 질량 천체가 가속할 때 공간과 시간이 일시적으로 일그러지면서 퍼져나가는 파동을 의미하며, 이 신호에는 발생 천체의 정보와 물리적 특성이 담긴다.

이번 연구 성과는 중력파 탐지의 정밀도를 대폭 끌어올림으로써 블랙홀 병합 과정의 실시간 감지 가능성을 입증했다는 점에서 산업적, 과학적 가치를 동시에 지닌다. 특히 지구에서 약 5500만 광년 떨어진 초거대 블랙홀의 실제 이미지를 공개한 2019년 성과와 맞물려, 블랙홀 연구가 이론에서 관측 중심으로 이동하고 있다는 평가가 나온다.

국제적으로는 미국, 유럽을 중심으로 중력파 망원경 확충과 데이터 분석 경쟁이 활발하다. 일본과 중국 역시 차세대 관측 인프라 개발에 뛰어들며, 우주 중력과 블랙홀 관련 산업의 성장세도 감지되고 있다. 그러나 금번 중력파 신호는 데이터가 제한적이어서, 충돌이 벌어진 정확한 위치나 거리 등 세부 정보는 아직 파악되지 않은 상황이다.

과학계, 산업계는 블랙홀 중력파 탐지 기술이 항성 진화, 중력 이론 검증, 우주 거대구조 이해에 이르기까지 파급력을 넓혀갈 것으로 내다보고 있다. “관측·분석 기술의 고도화가 우주 기원 탐사와 관련 산업 발전의 열쇠가 될 것”이라는 전문가 분석도 이어진다. 산업계는 중력파 기반 기술이 새로운 시장으로 이어질지에도 관심을 보이고 있다.