과학자들, 우리은하 중심 블랙홀서 웜홀 존재와 관측 방법 제시

아인슈타인의 일반 상대성이론에 따르면 웜홀은 가능하지만 어느 누구도 발견하지 못했다.

과학자들은 별의 움직임이 우주의 시공간 터널 웜홀(Wormholes)의 실재를 밝힐 수 있다고 말한다.

웜홀은 과학 도서나 영화에서 종종 우주 지름길로 나타났다. 새로운 연구는 최초의 잠정적 탐지를 할 수 있는 가능한 방법을 제공한다. 블랙홀 인근 별에서 이상한 움직임을 찾는 것.

논문으ㅏ 공동 저자인 뉴욕 버팔로대(University at Buffalo in New York) 물리학자 데잔 스토코비치(Dejan Stojkovic)는 “웜홀 양쪽에 하나씩 두 개의 별이 있다면, 우리 쪽의 별은 다른 쪽에 있는 별의 중력 영향을 느껴야한다. 중력 플럭스가 웜홀을 통과한다”고 말한다.

웜홀은 시공간의 극단적 뒤틀림이 필요하며, 이는 매우 강력한 중력에 달려 있다. 따라서 이러한 이론적 터널을 찾기에 좋은 곳은 은하계 중심에 숨어있는 초대질량 블랙홀 근처에 있다. 우리은하 중심 궁수자리A * (Sagittarius A* )는 400만개의 태양 질량에 달한다.

궁수자리 A * 주위에 별의 예상 궤도를 매핑하면 반대쪽에 별이 있는 웜홀의 경우 해당 궤도와의 편차를 볼 수 있다. 하지만 현재 관측 기술은 현재 그러한 탐지를 할 정도로 정교하지 않다. 그러나 향후 10~20년 내에 가능할 계측기의 발전과 궁수자리 A * 근처를 돌고있는 S2와 같은 적절한 표적별의 장기 모니터링을 통해 관측이 가능할 수 있다.

스토코비치는 “우리가 관측에 필요한 정밀도에 도달, S2의 궤도에서 섭동을 감지하면 웜홀이 가장 가능성있는 설명이라고 말할 수 있다. 이것은 분명히 웜홀이다”라고 말했다.

이 별의 움직임을 혼란스럽게 하는 다른 설명이 있을 수 있다.

스토코비치는 “우주 탐사에는 더 나쁜 소식이 있다. 웜홀 여행은 아마도 영원히는 아니지만 아주 오랫동안 공상 과학의 꿈으로 남아있을 것”이라며 “웜홀이 통과할 수 있다고 해도 사람과 우주선은 통과하지 못할 가능성이 높다. 웜홀을 열어 두려면 부정적인 에너지원이 필요하다. 우리는 그 방법을 모른다. 안정적인 거대한 웜홀을 만들려면 약간의 마법이 필요하다”고 말했다.

중국 광저우대학 대창 다이(De-Chang Dai)와 미국 오하이오의 CWRU(Case Western Reserve University)가 이끄는 새로운 연구는 이달 초에 ‘Physical Review D’ 저널에 게재됐다.

*논문 : Observing a wormhole

De-Chang Dai and Dejan Stojkovic

* 논문 요약

웜홀이 서로 다른 두 시공간을 매끄럽게 연결하면 공간에서 플럭스를 개별적으로 보존 할 수 없다. 한 공간의 웜홀 부근에서 전파되는 물체는 다른 공간에서 전파되는 물체의 영향을 받아야한다. 우리는 스칼라, 전자기 및 중력장의 경우에 이것을 보여준다. 중력의 경우가 가장 흥미로울 것이다. 즉, 우리 은하 중심에 있는 블랙홀 주변의 별 궤도를 연구함으로써 이 블랙홀이 통과할 수 있는 웜홀을 가지고 있는지 곧 알 수 있었다. 특히 가까운 미래 가속 정밀도로10^−6m/s^2, 중력 반경이 약간 떨어진 웜홀의 반대편에서 Sgr A * 주위를 공전하는 몇 개의 별이 S2별 궤도에 감지 가능한 각인을 남길 것이다. 또는 두 블랙홀 시스템 또는 블랙홀-별 이진 시스템에서 동일한 효과를 기대할 수 있다.