[영상] 정말 블랙홀 속으로..세계 과학사 최초로 블랙홀 실제 관측

기사입력 : 2019년04월11일 07:19

최종수정 : 2019년04월11일 07:19

[출처= ESO/EHT공동연구진]

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 우주의 거대한 검은 구멍으로 알려진 블랙홀이 인류 사상 최초로 실제로 관측돼 세상에 공개됐다.

EHT(사건지평선망원경·Event Horizon Telescope) 연구진은 전 세계 협력에 기반한 8개의 전파망원경으로 구성된 EHT 망원경을 통해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 10일 밝혔다.

EHT는 전 세계에 산재한 전파망원경을 연결해 지구 크기의 가상 망원경을 만들어 블랙홀의 영상을 포착하려는 국제협력 프로젝트이자 이 가상 망원경의 이름이다. 사건지평선이란 블랙홀 안팎을 연결하는 지대를 뜻한다.

이번에 관측한 M87. 중심의 검은 부분은 블랙홀(사건의 지평선)과 블랙홀을 포함하는 그림자이고, 고리의 빛나는 부분은 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛이다. 관측자로 향하는 부분이 더 밝게 보인다. [사진=한국천문연구원]

발표 영상은 처녀자리 은하단의 중심부에 존재하는 거대은하 M87의 중심부에 있는 블랙홀을 보여준다. 이 블랙홀은 지구로부터 5천500만 광년 떨어져 있으며 무게는 태양 질량의 65억 배에 달한다.

연구진에 따르면 블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없는 강한 중력을 갖고 있으며 사건지평선 바깥을 지나가는 빛도 휘어지게 만든다. 그래서 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀 주변에서 내뿜는 빛은 왜곡돼 블랙홀 주위를 휘감는다.

왜곡된 빛들은 우리가 볼 수 없는 블랙홀을 비춰 블랙홀의 윤곽이 드러나게 하는데 이 윤곽을 ‘블랙홀의 그림자’라고 한다.

연구진은 여러 번의 관측자료 보정과 영상화 작업을 통해 고리 형태의 구조와 중심부의 어두운 지역, 즉 블랙홀의 그림자를 발견했다. 연구진은 M87의 사건지평선이 약 400억 km에 걸쳐 드리워진 블랙홀의 그림자보다 2.5배 가량 더 작다는 것을 밝혀냈다.

블랙홀은 극단적으로 압축된 천체로, 매우 작은 공간 내에 엄청난 질량을 포함하고 있다. 실제로 지구 질량의 블랙홀은 탁구공의 절반보다도 작은 지름을 지닌다. 이러한 천체들의 존재는 시공간을 휘게 하고 주변 물질들을 초고온으로 가열시키면서 주변 환경에 극단적인 영향을 끼친다.

EHT는 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론이 처음으로 검증된 역사적인 실험의 100주년이 되는 올해, 우주에서 가장 극단적인 천체들을 연구할 수 있는 새로운 방법을 과학자들에게 제공한 것이다.

관측을 위해 EHT는 전 지구에 걸친 망원경 8개를 연결해 이전에 없던 높은 민감도와 분해능을 가진 지구 규모의 가상 망원경을 만들었다.

이번 관측에 활용된 전세계 8개의 망원경 [사진=한국천문연구원]

kimys@newspim.com

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