중력파를 추적하는 방식이 어쩌면 아직까지 이론상으로만 존재하는 초끈의 소리를 찾는 쪽으로 바뀌어야 할지도 모른다고 <스페이스 닷컴>이 16일 보도했다.
워싱턴 주립대의 크레이그 호건 교수는 "초끈은 너무도 가벼워 우주 구조에 아무런 영향도 미칠 수 없지만 소멸하는 과정에서 진동하면서 다량의 중력파를 방출한다"고 주장했다.
앨버트 아인슈타인이 1916년 처음 이론으로 제기한 중력파는 운동하는 물질이 우주의 시공간 구조를 왜곡시킬 때 일어나는 중력의 물결 같은 현상을 말하는데 아직까지는 이론상으로만 존재할 뿐 실시간으로 관측된 적이 없다.
초끈 이론은 우주 만물이 소립자나 쿼크와 같은 기존 단위보다 훨씬 작은 구성요소인 '진동하는 가느다란 1차원적인 끈'의 운동에 의해 만들어지며 이 작은 끈 안에 수많은 차원이 고밀도로 숨어 있다는 '끈 이론'에서 출발했다.
끈 이론에서 더 나아가면 어떤 끈들은 우주의 거대한 공간에 걸쳐 가느다란 에너지 튜브, 즉 '초끈'을 형성할 수도 있으며 이런 초끈들은 우주 탄생 당시의 진공으로 채워져 있다는 것이다.
호건 교수는 이런 초끈들이 은하 크기의 진동하는 고리를 형성했다가 점차 쇠퇴하면서 중력파를 방출할 가능성이 있으며 이런 현상은 레이저간섭 중력파관측기(LIGO)나 미항공우주국(NASA)이 추진중인 레이저간섭 우주안테나(LISA)로 관측할 수 있을 것이라고 말했다.
그는 "이런 진동을 감지하면 지금까지 우리가 무성영화로 보아 왔던 우주의 아름다운 영상에 사운드트랙이 겹쳐질 것"이라고 말했다.
그러나 연구진은 중력파의 크기가 극도로 미미하기 때문에 블랙홀의 충돌 같은 대규모 충돌이 있어야 관측이 가능할 것이라면서 블랙홀의 충돌은 우주 안의 모든 은하들이 내는 중력파보다 최고 100만배까지 강한 중력파를 방출하게 될 것이라고 예측했다.
호건 교수는 일부 중력파 물결은 사람의 귀로 들을 수 있는 주파수대에서 일어나지만 많은 중력파가 가청권대보다 10~20 옥타브 낮은 음역에서 일어날 가능성이 크다고 밝히고 "만일 이런 배경을 볼 수만 있다면 초끈이 존재한다는 생생한 물리학적 증거가 될 것"이라고 덧붙였다.
이 연구는 시애틀에서 열리고 있는 미국 천문학회 회의에서 발표됐다.