아직 풀리지 않은 우주의 미스테리, 화이트 홀

흔히 엄청난 중력이 작용하여 모든 것을 빨아들이는 우주의 블랙홀 존재에 대해서는 잘 알고 있지만, 화이트 홀에 대해서는 들어본적이 별로 없을 것이다. 일반적으로 화이트 홀이란, 블랙홀 과는 반대되는 개념이다. 블랙홀 처럼 끌어당기만 하는 세계가 있다면, 반대로 물질이 내부로 들어갈 수 없는 내뿜기만 하는 세계인 화이트 홀이 존재 할 것이라고 한다. 하지만 어디까지나 이론에서만 존재하는 세계 일뿐 아직까지 어떻게 형성이 되고 진행과정이 어떻게 되는지에 대한 매커니즘에 대해 아는 사람이 없다. 그래서 화이트홀은 더욱더 미스테리한 이론속에만 존재하는 천체인 것이다. 화이트홀에 대한 연구는 현재 진행중이며 천문학자들은 이것이 실존한다면 블랙홀 반대편에는 무엇이 있을지에 대한 궁금증의 실마리를 찾을 수 있을지도 모른다. 

미스테리한 존재 화이트 홀

블랙홀이 사건 지평선을 지나는 모든 물질을 빨아들이는 진공청소기와 같은 역할을 한다면, 화이트홀은 사상의 지평선으로부터 물질을 내뱉는 역할을 한다. 화이트홀은 사실 웜홀 때문에 블랙홀의 반대되는 개념으로 생겨났다. 아무것도 없는 곳에서 질량이 나올 수는 없으니 블랙홀에서 빨려 들어간 질량이 화이트홀로 배출 된다는 것인데, 이 둘을 이어주는 것이 바로 '웜홀' 이다. 언뜻 들어보면 조금 엉뚱해 보이는 발상일 수 있지만 일반 상대성 이론에서는 블랙홀로 빨려들어간 에너지는 중력에 의해 무한히 압축 되지만 질량의 총량은 변하지 않으므로, 이 압축된 질량을 내보내는 에너지원이 존재할 것이라는 가정으로 수학적 풀이 개념이라고 생각하면 된다. 다만 언급한 것처럼 수학적으로만 존재하는 어디까지나 가설이며 증거가 아직 발견된적이 없어서 웜홀과 함께 존재 자체를 부정하는 사람들도 많다. 퀘이사가 최초에 발견 되었을 당시에는 이를 화이트홀로 받아들였던 적이 있었지만, 연구를 거듭하며 블랙홀의 하나의 형태임이 밝혀져서 또다시 화이트홀은 미스테리한 존재로 남게 되었다. 

새로운 가설

최근 연구에 따르면 블랙홀이 폭팔하게 되면 화이트홀로 변한다는 얘기가 있다. 즉 블랙홀은 화이트홀 전환되면서 소멸이 된다는 것이다. 그들 주장으로는, 블랙홀에서 화이트홀로의 변형은 초기 블랙홀이 형성된 직후 벌어진 상황이라고 한다. 하지만 중력에 따른 시간 확장현상으로 인해 블랙홀 크기에 따라 외부 관찰자에게 그 전환이 수백~수천억년에 걸쳐 생긴 것처럼 보일수 있다는 것이다. 이 이론대로 라면 우리가 흔히 알고 있는 초신성의 폭팔은 빅뱅 바로 후에 생긴 작은 블랙홀들이 없어지면서 생기는 모습일 수 있다. 이미 70년대 스티븐 호킹 박사는 블랙홀은 자체의 사상이 지평선에서 방사선을 천천히 뿜으로 축소되다가 완전히 사라진다고 하였다. 따라서 그의 이론에 의하면, 블랙홀에 빠지는 물질이 지니고 있던 모든 정보가 모두 소멸되어 없어져야 한다는 것인데, 이렇게 되면 양자 물리학의 기본 원칙인 '정보는 파괴될 수 없다는' 이론에 배척된다. 

비밀의 열쇠

이론의 증명이 이뤄진다면 우리는 블랙홀 안에서 우주의 모든 비밀을 알아낼 수 있을 것이다. 하지만 이 블랙홀 조차도 더 큰 블랙홀 안 우주에 존재하는 하나의 작은 블랙홀 뿐일뿐, 우리는 아마도 이 블랙홀 안에서 살고 있는 것일지도 모른다. 과학은 말할 수 없는 것에 대해선 침묵하는 것이라 했다. 특이점과 블랙홀 사상의 지평선 안쪽은 '말할 수 없는 존재' 인것이다. 현재 우리 우주는 가장 작아야 할 빅뱅이 원점이 가장 크게 보이는 뒤집혀진 우주다. 즉, 우리 우주는 블랙홀 사사으이 지평선에서 다른우주에서는 우리 우주를 보면 블랙홀 일 수 있고, 반대로 우리 우주에서는 다른 우주를 보아도 블랙홀로 보일 수 있는 것이다.