블랙홀 M87 실제사진과 EHT프로젝트란 ?

유럽남방천문대(ESO)는 10일 오후 10시(한국시각) 벨기에 브뤼셀에서  한국을 포함한 전 세계 13개 기관이 협력한 ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 프로젝트’의 첫 관측 결과를 발표했다.

빛을 포함해 모든것을 빨아들이는 초대질량 블랙홀이 사상 최초로 실제 모습을 드러낸것이다.

사상 최초로 공개된 초대질량 블랙홀 M87의 모습. 중심의 검은 부분은 블랙홀과 블랙홀을 포함하는 그림자이고, 고리의 빛나는 부분은 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛이다. 관측자로 향하는 부분이 더 밝게 보인다. 블랙홀의 질량은 태양의 65억 배, 지름은 160억㎞에 달한다 [사진 EHT]

 공개된 블랙홀은 반지 모양의 밝은 노란색으로  빛 가운데에 검정색 원형이 보임으로 우리가 상상했던 모습과 유사했다. 

지구에서 5500만 광년 거리에 있는 처녀자리 은하단에 속한 초대질량 블랙홀 ‘M87’이 그 주인공이다.

블랙홀 ‘M87은 질량이 태양의 65억 배, 지름은 160억㎞에 달한다.

그간 이론적으로만 그 존재를 추정했던 블랙홀의 모습과 크기·질량 등이 실측되고, 큰 질량 주변의 시공간은 왜곡된다는

아인슈타인의 상대성 이론을 이해할 수 있는 토대가 마련된 것이다.

 

블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없을 정도로 강한 중력을 가진 천체로, 하나의 블랙홀이 은하 전체의 물질을 중력으로 끌어

들일 수 있을 정도로 영향력이 크다.

블랙홀은 영향력에  비해 크기는 매우 작아 그간 단일한 망원경으로 이를 관측하는 것은 불가능에 가까웠다.

실제로 지구 질량의 블랙홀이 있다면 그 지름은 탁구공의 절반보다도 작을 것으로 알려져왔다. 

블랙홀 관측이 성공할 수 있었던 데는 국제협력이 주요했다고 한다.

블랙홀 관측 EHT 프로젝트에는 우리나라 연구진 8명을 포함해 미국 일본 등에서 200명이 넘는 과학자들이 참여했고, 발표 과정은 전

세계에 생중계됐다.

사진-한국천문연구원

정태현 천문연 박사는 “우주 저 너머에 있는 블랙홀을 관찰하기 위해서는 지구 크기의 망원경을 제작해야 했다”며 “칠

레 아타카마 사막에 설치된 아타카마 패스파인더(APEX) 등 전 세계 8곳에 ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT)을 설치하고 블

랙홀의 전파 신호를 통합 분석한 뒤 역추적하는 방식으로 얻은 결과”라고 설명했다.

 

이번 블랙홀 연구에 사용된 ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 는 파리의 카페에서 뉴욕에 있는 신문을 읽을 수 있을 정도로

분해능이 높은 전파간섭계로, 한국이 운영하는 한국우주전파관측망(KVN)과 동아시아우주전파관측망(EAVN) 역시 이에

기여했다.

연구진은 이 같은 ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 으로 블랙홀의 그림자를 먼저 관찰하고, 슈퍼컴퓨터를 이용해 원본 데

이터를 최종 영상으로 변환했다.

이후 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 등에 위치한 슈퍼컴퓨터를 이용해 EHT의 원본 데이터를 역추적했다.

그 결과 연구진은 M87 블랙홀의 그림자가 약 400억㎞이며, 블랙홀의 크기(지름)는 그림자에 비해 약 40% 정도인 것으로

측정했다.

한국천문연구원 관계자는 “블랙홀의 강한 중력은 주변을 지나는 빛을 왜곡시키고, 빛은 블랙홀 주위를 휘감게 된다”며 “일차적으로 빛으로 인해 발생한 ‘블랙홀의 그림자’를 봤다”고 설명했다.

국제 공동연구팀은 블랙홀 경계를 지나는 빛이 휘어질 때 블랙홀의 윤곽이 드러나는 점에 주목했다.

 

국제 천문학계는 이번 성과에 대해 잇따라 고무적인 평가를 했다.

쉐퍼드 도엘레만 하버드 스미소니언 천체물리센터 박사는 "불과 한 세대 전만 해도 불가능하리라 여겼던 인류 최초로 블랙홀의 모습을 보게 됐다”며 “이 결과는 천문학 역사상 매우 중요한 발견이며 세계최고 성능의 전파망원경을 연결해 200명이 넘는 과학자들의 협력으로 이뤄진것으로 블랙홀 연구에 새로운 장을 함께 열었다고 평가 했다.

손봉원 한국천문연구원 전파천문본부 책임연구원은 “이번 결과는 아인슈타인의 일반상대성이론을 궁극적으로 증명하는 것”이라며 “그간 가정했던 블랙홀을 실제 관측해 연구하는 시대가 도래했다는 것을 의미한다”고 설명했다.

쉐퍼드 도엘레만 단장은 "우리는 그전에 하지 못했던 블랙홀 관련 연구에서 완전히 새로운 방식을 찾았다"며 "모든 위대한 발견들처럼 이제 시작"이라고 강조했다.

 

 

[출처: 중앙일보] 마침내 잡아낸 블랙홀 실체···'지구만한 망원경' 동원됐다

 

 

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