[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 올해 노벨물리학상은 블랙홀 이론을 정립한 연구자와 실제 블랙홀 관측에 성공한 천체학자 등 3인에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원은 6일(현지시간) 노벨 물리학상 수상자로 로저 펜로즈(Roger Penrose) 영국 옥스퍼드대 교수와 라인하르트 겐젤(Reinhard Genzel) 독일 막스플랑크외계물리연구소장, 안드레아 게즈(Andrea Ghez) 미국 로스앤젤리스 캘리포니아대(UCLA) 교수 등 3명을 공동 선정한다고 밝혔다.

펜 로즈는 아인슈타인의 일반상대론에서 예견되었지만 실제 존재할지에 대한 의문이 있었던 블랙홀(black hole)에 관한 구체적인 이론으로 그 존재를 수학적으로 증명했다. 라인하르트 겐젤, 안드레아 게즈는 최신 망원경과 관측기술로 우리 은하계에 존재하는 블랙홀 존재를 실제로 '봤다'는 데 의미가 있다.

한국과총은 이날 노벨물리학상 발표 직후 기자간담회를 열어 노벨상 수상 의미와 수상자들의 연구성과를 조명했다. 조동현 고려대 물리학과 교수, 손봉원 한국천문연구원 책임연구원, 박지용 아주대 물리학과 교수, 김기훈 서울대 물리천문학부 교수 등이 수상자들의 연구성과 설명에 나선 것.

◆ 로저 펜로즈, 故 스티븐 호킹 박사와 블랙홀 이론 정립..."호킹 박사 생존했으면 공동수상 확신"

우선 로저 펜로즈는 블랙홀 이론 정립이 수상으로 이어졌다.

손봉원 책임연구원은 "로저 펜로즈 옥스퍼드대 교수는 스티븐 호킹 박사와 함께 1965년 발표한 '싱귤레리티(Singularity)' 논문을 통해 아인슈타인의 일반상대성 이론을 바탕으로 블랙홀을 명확히 기술했다"고 설명했다.

손 책임연구원은 이어 "최근 관측 천문학자들에 의해 로저 펜로즈와 스티븐 호킹이 기술했던 블랙홀 특징이 실제 그대로 관찰됐다"고 했다.

그는 스티븐 호킹 박사가 작년에 타계했는데, 생존했으면 호킹 박사도 공동 수상했을 것으로 확신했다. 이에 박지용 교수와 김기훈 교수가 고개를 끄덕이며 동의했다.

이번 수상은 블랙홀 관찰엔 아이슈타인 일반 상대성이론이 뉴턴 중력이론보다 적합하다는 것을 증명했다는 의미를 갖는다는 설명이다.

손 책임연구원은 "그간 블랙홀 연구가 뉴턴 중력이론과 상대성 이론 사이에서 혼재돼 왔다"면서 "이번 수상은 천체 주변에선 중력이 극단적으로 발생하기 때문에 뉴턴 역학보다는 아인슈타인 일반 상대성 이론이 자연현상을 더 명확히 설명할 수 있다는 증거"라고 말했다.

◆ 라인하르트 겐젤·안드레아 게즈, 이론으로만 존재하던 블랙홀 실제 관측 '성공'

라인하르트 겐젤과 안드레아 게즈는 이론으로만 정립됐던 블랙홀 실제 관측에 성공하면서 노벨물리학상을 수상하게 됐다는 평가다.

손 책임연구원은 "라인하르트 겐젤, 안드레아 게즈는 유럽 남천문대에서 우리은하 중심에 있는 블랙홀에 대한 정밀한 관측에 성공했다"며 "이들은 태양 질량 400만배 되는 초대형 블랙홀 증거를 찾아낸 업적이 노벨물리학상 수상으로 이어졌다"고 언급했다.

그러면서 라인하르트 겐젤, 안드레아 게즈가 중력실험을 통해 블랙홀이 빛을 끌어당겨 원래 색보다 붉은색을 띠는 걸 발견했다고 부연했다. 학계에선 이를 두고 명확한 블랙홀 발견의 증거로 해석하고 있다.

이날 샤샤 트리페(Sascha Trippe) 서울대 물리천문학부 교수는 라인하르트 겐젤 교수 연구팀에서 석박사 과정을 수학해 수상자 발표 직후 즉석 전화연결이 이뤄졌다.

샤샤 트리페 교수는 "블랙홀이 실제 존재한다면 주변 가스가 블랙홀로 끌려 들어가며 마찰로 인해 뜨거운 빛을 낸다"며 "이런 현상을 2002~2003년경 실제 관찰했고, 이후 이미지 정밀 분석을 통해 블랙홀로 확신했다. 다시 말해, 내가 블랙홀로 확신할 수 있는 관측에 중요한 기여를 했다고 생각한다"며 겐젤 교수와의 인연을 소개했다.

한편 지난해에도 천체물리학 이론가와 천문관측 분야에서 노벨상 공동 수상이 나왔다. 2018년에는 중력파라는 천체현상에 노벨물리학상이 돌아갔다. 이를 두고 과학계는 최근 물리학 분야에서 허블망원경, 중력파 측정기를 비롯한 새로운 관측기술의 발달로 천제물리 분야가 르네상스를 맞고 있기 때문으로 보고 있다.

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