국내 교수가 중력이 약해질 때 뉴턴역학이 성립하지 않는다는 증거를 처음으로 찾아냈다는 연구 결과를 발표했다. 추가 검증이 필요하지만, 확인된다면 우주 움직임을 설명하는 주류이론인 뉴턴역학과 일반상대성이론의 수정이 필요한 발견이 될 수 있다는 평가가 나온다.
채규현(사진) 세종대 물리천문학과 교수는 “장주기 쌍성 궤도운동에서 뉴턴역학이 붕괴한다는 결정적 증거를 얻었다”며 연구결과를 24일(현지시각) 미국천문학회가 발간하는 국제학술지 ‘천체물리학저널’에 발표했다고 25일 밝혔다.
채 교수는 유럽항공우주국(ESA) 가이아 우주망원경이 관측한 650광년 이내 2만6500여 개 장주기 쌍성에 대해 두 별 사이 거리와 뉴턴역학에서 예측되는 가속도를 계산했다. 장주기 쌍성은 두 별이 태양과 지구 간 거리인 1AU(천문단위)의 수백~수천 배 거리를 두고 서로를 공전하는 항성계다. 분석 결과 거리가 2000AU를 넘어가면 뉴턴역학 예측에서 벗어나기 시작해 5000AU 이상에서는 뉴턴역학 예측치의 1.4배로 커지는 것으로 나타났다. 기존 뉴턴역학에 따르면 두 별이 멀어지면 중력이 약해져야 하는데, 훨씬 강하다는 계산 값이 나온 것이다.
채 교수는 “이번 결과가 제대로 검증된다면 뉴턴역학과 일반상대성이론, 빅뱅우주론, 암흑물질이 우주를 설명하는 데 더 이상 필요치 않음을 의미한다”고 말했다.
