중력파 관측

1916년, 알베르트 아인슈타인은 일반상대성 이론을 통해 중력파의 발생 가능성을 제시하며 우주의 비밀을 풀 열쇠를 예견했다.

1974년, 헐스와 테일러는 중성자별 쌍성계의 공전 궤도가 중력파 방출로 인해 점차 줄어드는 현상을 관측하며 아인슈타인의 예측에 힘을 실었다. 이는 중력파를 직접 관측하기 전까지 가장 강력한 증거였다.

협정 세계시 2015년 9월 14일 9시 50분 45초, LIGO 관측소에서 0.2초 동안 지속된 중력파 신호 'GW150914'가 포착되었다. 이 신호는 태양 질량의 36배와 29배에 달하는 두 블랙홀이 병합하여 62 태양 질량의 새로운 블랙홀을 형성하며 방출된 것으로 밝혀졌다. 사라진 3 태양 질량의 에너지는 중력파의 형태로 방출되었으며, 그 최대 세기는 관측 가능한 우주의 모든 별이 복사하는 빛의 세기를 능가하는 엄청난 규모였다. 이는 블랙홀 쌍성의 존재와 그 병합 과정을 최초로 직접 관측한 기록적인 사건이다.

발표는 LIGO 총괄 책임자 데이비드 라이츠를 비롯해 가브리엘라 곤잘레스, 라이너 바이스, 킵 손 등 주요 연구자들이 참여한 가운데 이루어졌다. 이 사건은 중력파, 블랙홀에 대한 최초의 직접 관측이자 일반상대성이론의 예측을 증명하는 결정적인 순간으로, 노벨상 수상이 유력하게 점쳐졌다.

이들은 수십 년간 중력파 검출을 위한 정교한 탐지기 개발과 실제 관측에 핵심적인 역할을 수행하며 아인슈타인의 마지막 예측을 증명하는 데 성공했다. 이들의 노벨상 수상은 중력파 천문학이라는 새로운 과학 분야의 탄생을 공식적으로 알리는 상징적인 사건이었다.