120억 광년 우주서 불타는 ‘아인슈타인 고리’ 포착

아인슈타인이 일반 상대성 이론을 토대로 이론을 주장한 ‘아인슈타인 고리’의 선명한 모습을 담은 이미지가 공개돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.

불타오르는 거대한 고리를 연상케 하는 이것은 지구에서 120억 광년 떨어진 곳에 위치한다. 언뜻 보면 마치 중앙이 텅 비어있는 커다란 고리 같지만 사실 이러한 모습은 상(相)이 일그러진 착각이다.

이 아인슈타인 고리의 ‘정체’는 서로 떨어진 위치에 있는 두 개의 은하가 마치 가지런히 놓인 것처럼 보이는 것으로, 아인슈타인의 상대성 이론 중 ‘중력렌즈 효과’와 연관이 있다.

중력렌즈 효과란 무거운 질량을 가진 천체로 인해 배경의 빛이 구부러져, 마치 렌즈를 통과하여 오는 것처럼 보이는 현상을 말한다. 아인슈타인은 일반상대성 이론에서 이 중력렌즈 효과를 예측한 바 있으며, 중력렌즈에 의해 확대된 천체들이 고리 모양으로 보일 수 있는데, 이를 아인슈타인 고리(아인슈타인 링)라고 부른다.

이번 아인슈타인 고리는 칠레에 있는 알마 전파망원경으로 포착했다. ‘SDP.81’이라는 이름의 이 은하계는 지구에서 120억 광년 떨어진 곳에 위치해 있는데, 중력효과로 인해 40억 광년 정도 가까운 위치에 있는 것 같은 착시 현상을 볼 수 있다.

알마 전파망원경 연구소의 캐서린 블라키스 박사는 “중력렌즈 효과는 과학자들로 하여금 먼 거리에 있는 초기 우주를 관찰하는데 큰 도움이 된다”면서 “알마 망원경으로 찍은 왜곡된 이미지를 재정립하는 과정을 통해 먼 은하계의 진짜 모습을 새로 추측해볼 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이어 “이번 이미지는 역대 중력렌즈 현상을 포착한 이미지 중 가장 선명한 것이며, 전문 컴퓨터 프로그램을 이용해 중력렌즈 효과로 인해 왜곡된 이미지를 원상태로 돌려 은하계의 진짜 모습을 연구할 예정”이라고 덧붙였다. 　

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr