「중력렌즈현상」 첫 관측 경험/장경애 청주대교수·물리학(해시계)

1979년 가을이었다.중력장에 의한 빛의 굴절현상으로 맺혀진 천체의 영상이 처음으로 관측됐다.OSO0957+561 A,B란 이중퀘자가 중력렌즈효과에 의한 쌍둥이영상이란 것이 관측에 의해 처음으로 공표된 해가 바로 1979년이다.

퀘자란 지구로부터 아주 멀리 떨어져 있는 천체로 상당히 많은 에너지를 방출하는 것이 특징이다.그래서도 이 발견은 천체물리학계에 상당히 충격적인 것이었다.중력렌즈효과란 아주 멀리 떨어져 있는 별과 관측자 사이에 또 다른 별이 놓여 있을 경우 이 별의 중력장을 통과 하는 빛은 직진하지 못하고 그 별을 향해 굴절하여 관측자는 그별 뒤에 있는 별의 실체를 보는 것이 아니라 굴절에 의해 맺혀진 두개 이상의 진짜 별의 영상을 동시에 보게 되는 것이다.이와 같이 별의 중력장이 렌즈와 같은 역할을 하여 중력렌즈란 이름이 붙여졌고 빛의 굴절에 의해 가짜 영상이 보이는 효과를 중력렌스효과라고 해왔다.



중력렌즈효과가 처음 알려진 것은 아인슈타인의 일반상대성 이론이 그 동기였다.그러나 중력렌즈효과가 관측될 확률은 무한히적었기 때문에 이분야에 대한 이론적 연구만이 1979년 이전까지 거의 그 명맥을 유지하는 정도였다.그러므로 이중퀘자의 발견은 대단히 중요한 의미를 가지게 됐다.그당시 나는 이 분야의 제일인자인 랩스탈교수와 함께 학위논문을 위한 연구를 하고 있던 때였고 우리는 곧 1979년 12월5일 네이처란 학술 잡지에 세계적 공인을 얻기 위해 소중력렌즈효과이론의 원조인 창­랩스탈중력렌즈 모델을 발표했다.이 논문은 곧 학계에 상당한 반향을 일으켰으며 우리는 곧 이 분야에서는 무시당하지 않을만한 학계의 위치를 차지하게 됐다.

그 후로 십수년이 흘렀다.아인슈타인 조차도 거의 관측이 불가능하다고 했던 현상을 우리는 보았고 나와 랩스탈교수가 이른으로 정립해낸 소중력렌즈효과에 의한 영상까지도 관측에 의해 입증된것을 우리 생전에 겪었다.이제 나는 아무것도 부러울 것 없을만한 그득함을 가슴에 안고 일에 임하고 있다.지금 돌이켜 보아도 진리는 하나일 수 밖에 없다는 평범한 어휘로 밖에 나는 1979년 그 때의 희열을 글로 표시할 수 없다.고학으로어렵던 함부르크 대학교 유학생활에서 우주는 나의 학문의 대상이었고 지금 나에게는 나를 찾는 정신과 마음 수양의 대상이 되고있다.가이없고 깊이 조차 헤아릴 수 없는 이 우주를 얇은 지식으로 도전하고 있는 자신이 때론 몹시 안쓰럽고 왜소하게 느껴지는 것은 무엇 때문일까.