“시간여행 가능한 웜홀, 우리 은하계에 실존” <연구>

영화 ‘인터스텔라’에는 전혀 다른 우주로의 이동을 가능하게 해주는 ‘웜홀’이 등장한다. 미국 캘리포니아공대의 이론물리학자 킵 손 교수는 1988년 “웜홀은 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 통로로, 자유자재로 과거와 미래를 오간다”고 설명한 바 있다. 웜홀에서는 강한 중력이 작용해 멀리 떨어진 두 공간을 휘어지게 만들어 시간여행이 가능하다는 것이다.

영화 ‘인터스텔라’와 달리 현실에서는 웜홀의 존재를 아직까지 증명해내지 못했지만 최근 해외 연구팀은 우리 은하계 내에 웜홀이 존재하는 것으로 보인다는 주장을 내놓았다. 뿐만 아니라 이 웜홀의 크기는 거대한 우주선을 통째로 삼킬 수 있을만큼 거대하다고 설명했다.

이탈리아의 천문학자인 파울로 살루찌 교수는 “우리 은하계 중심에 있는 거대한 블랙홀에는 엄청난 중력의 힘이 작용하면서 우주의 시간을 왜곡한다. 이것은 아마도 우리가 지금까지 이론으로만 알고 있었던 웜홀일 가능성이 높다”고 설명했다.

살루찌 교수 연구진은 수학적 모델을 근거로 이 같은 결론을 내렸으며, 다른 시간(또는 우주)으로 이동할 수 있는 웜홀의 입구는 우주의 암흑물질에 의해 만들어지는 것으로 보인다고 추측했다.

암흑물질은 우주를 구성하는 총 물질의 23 % 이상을 차지하고 있고, 전파 ·적외선 ·가시광선 ·자외선 ·X선 ·감마선 등과 같은 전자기파로도 관측되지 않고 오로지 중력을 통해서만 존재를 인식할 수 있는 물질이다.

연구진은 우리 은하계의 암흑물질 분포를 표시한 지도와 최근 우주의 기원을 찾기 위해 실시한 빅뱅 실험의 자료를 결합한 뒤 이를 분석한 결과, 우리 은하는 여러개의 터널 중 하나이며 은하계 자체가 하나의 터널로서 작용한다는 것을 알게 됐다고 주장했다.

살루찌 교수는 “아마도 우주에는 이 같이 시간여행이 가능한 터널이 더 많을 것이다. 영화 ‘인터스텔라’에 등장하는 웜홀과 같은 형태”라면서 “우리는 영화가 개봉되기 이전부터 웜홀의 미스터리를 풀기 위한 방정식을 계산해 왔다”고 설명했다.

이어 “우주의 암흑물질은 아마도 웜홀이 오래동안 우주에 존재할 수 있도록 하는 에너지원으로 쓰일 것”이라면서 “우리 연구는 은하 헤일로 구역에 존재하는 것으로 본 웜홀의 실제를 밝히는데 도움이 될 것”이라고 기대했다.

한편 이번 연구결과는 의학·과학기술 분야의 세계 최대 출판사인 엘스비어(Elsevier)의 ‘물리학 연대기 저널’(Journal Annals of Physics) 최신호에 실렸다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr