과학자들, 블랙홀로 탐사선 보낸다… 인류 최초의 '100년 임무'

 

 

 

마치 SF 영화에나 나올 법한 상상.

 

인류가 블랙홀의 가장 깊은 곳으로 탐사선을 보낼 수 있을까요?

 

그런데 놀랍게도, 과학자들이 바로 이 담대한 계획에 시동을 걸고 있습니다.

 

상하이 푸단대학교의 코시모 밤비 교수가 이끄는 연구팀은 공상 과학 같던 이 아이디어를 구체적인 과학 임무로 제안했습니다.

 

그들의 목표는 바로 블랙홀의 중심부를 직접 탐사해 인류의 물리 법칙을 송두리째 바꿀 수도 있는 비밀을 파헤치는 것입니다.

 

 

 

 

어떻게? '레이저 돛단배'로 빛의 속도까지!

 

 

 

 

 

이 거대한 임무에 사용할 우주선은 우리가 알던 모습과 완전히 다릅니다.

 

무게는 고작 종이 클립 한 개에 불과한 초소형 우주선, 이른바 '나노크래프트(Nanocraft)'를 이용하는 것이죠.

 

기존의 화학 연료 로켓은 너무 무겁고 느려서 이런 임무에는 어림도 없습니다.

 

대신 나노크래프트는 거대하고 가벼운 '돛'을 단 아주 작은 반도체 칩 형태입니다.

 

그리고 지구에 설치된 초강력 레이저가 이 돛을 향해 빛(광자)을 끊임없이 쏘아댑니다.

 

마치 바람이 돛단배를 밀어주듯, 레이저의 힘으로 우주선을 밀어 빛의 속도에 가깝게 가속시키는 방식입니다.

 

 

넘어야 할 거대한 산들: 비용, 기술, 그리고 '운'

 

 

 

 

 

물론 이 계획은 듣기만 해도 엄청난 난관이 예상됩니다.

• 천문학적인 비용: 당장 이 계획에 필요한 레이저를 만드는 데만 무려 1조 파운드(약 1,700조 원)가 들 것으로 추정됩니다.
  밤비 교수는 기술 발전 추세를 고려하면 20~30년 안에 약 10억 파운드(약 1조 7천억 원)까지 비용이 줄어들 수 있다고 낙관하지만, 여전히 어마어마한 돈입니다.
  
  
• 아직 없는 기술: 더 큰 문제는 이 초소형 우주선과 강력한 레이저를 만들 기술이 아직 존재하지 않는다는 점입니다.
  말 그대로 미래 기술에 기댄 계획인 셈이죠.
  
  
• 기나긴 시간: 설령 우주선을 쏘아 올린다 해도, 목표 블랙홀까지 가는 데만 70~80년, 탐사선이 보낸 신호가 지구로 돌아오는 데 20~25년이 걸립니다.
  임무 하나에 꼬박 100년이 걸리는 대장정입니다.

 

 

 

 

하지만 이 모든 것보다 더 큰, 가장 결정적인 문제가 있습니다. 바로 '운'입니다.

 

이 임무가 성공하려면 태양계에서 20~25광년 이내에 탐사할 만한 블랙홀이 있어야만 합니다.

 

이 거리라면 100년짜리 임무를 시도해볼 만하지만, 만약 40~50광년보다 멀리 있다면 사실상 포기해야 한다고 합니다.

 

현재 인류가 발견한 가장 가까운 블랙홀 '가이아-BH1'은 무려 1,560광년이나 떨어져 있습니다.

 

지금으로서는 도저히 가볼 수 없는 거리죠.

 

 

왜 이런 무모한 도전을 하려는 걸까?

 

 

 

 

 

그렇다면 과학자들은 왜 이런 불가능에 가까운 도전을 하려는 걸까요?

 

그 이유는 블랙홀이 바로 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 시험할 완벽한 실험실이기 때문입니다.

 

블랙홀은 우주에서 가장 강력한 중력을 가진 천체로, 이곳에서는 우리가 아는 시공간의 법칙이 극한까지 뒤틀립니다.

 

많은 과학자들은 아인슈타인의 이론이 이런 극한 상황에서는 실제와 다를 것이라고 예측합니다.

 

만약 우리가 블랙홀 근처에서 직접 데이터를 측정할 수만 있다면, 우주의 가장 근본적인 법칙이 어떻게 작동하는지, 혹은 기존의 법칙이 깨지는 새로운 현상이 있는지를 마침내 확인할 수 있게 됩니다.

 

이는 현대 물리학의 근간을 뒤흔드는 혁명적인 발견이 될 수 있습니다.

 

밤비 교수는 희망을 놓지 않고 있습니다.

 

별의 진화 이론에 따르면 우리 주변 20~25광년 안에 아직 발견되지 않은 블랙홀이 숨어 있을 가능성이 충분하며, 앞으로 5~10년 안에 그 존재 여부를 확인할 수 있을 것이라고 예측합니다.

 

만약 우리 은하계 이웃에 적당한 블랙홀이 정말 존재한다면, 100년의 시간과 천문학적인 비용을 들일 가치는 충분해 보입니다