초거대질량 블랙홀의 비밀
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초거대질량 블랙홀의 비밀
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  • 승인 2019.11.08 06:30
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초거대질량 블랙홀의 비밀
초거대질량 블랙홀의 비밀

지난 4월 과학자들은 물리법칙에 저항하는 우주 현상을 촬영했습니다. 전 세계 언론은 일제히 이 소식을 전했습니다. 그들은 뭘 어떻게 한 것일까요. 이번 역사적 업적이 우리에게 알려주는 진실은 뭘까요.

초거대질량 블랙홀의 비밀 2019년 4월 10일 수요일은 과학 역사의 한 획을 긋는 날이었습니다. 전 세계 동시에 6개의 기자회견이 열렸고 다국적 전문가들로 구성된 천문학자 그룹이 최초로 블랙홀의 영상을 공개했습니다. 애리조나 대학교(University of Arizona)의 페얄 외젤(Feryal Özel)은 "지난 20년 가까운 일을 총망라한 결과다. 내 인생의 최고의 날"이라고 소감을 밝혔습니다. 팀은 두 개의 블랙홀을 관측했습니다. 태양의 질량보다 430만 배 무거운 우리은하 중심의 궁수자리 A* 블랙홀과 그것보다 천 배 정도 무거운 M87 중심의 블랙홀이었습니다. 이번에 처음 공개된 영상은 M87의 블랙홀인데, 궁수자리 A* 블랙홀은 작기도 하고 장애물로 많이 가려져 흐릿한 사진밖에 얻을 수 없었습니다.

블랙홀 사진이 전 세계 헤드라인을 장식했다. 천문학자들과 물리학자들은 매우 흥분했지만 일부 대중은 그렇지 못했다. 포웨이(Powehi-해당 블랙홀에 명명된 이름, -편집자 주)라고 명명된 M87의 블랙홀의 이미지는 사건의 지평선(event horizon)보다 더 작은 세세함을 보여줍니다. 강력한 블랙홀의 중력이 렌즈효과를 일으켜 영상을 사건의 지평선보다 5배 정도 크게 보이게 만든 덕분입니다. M87 블랙홀 사건의 지평선은 강한 전파로 인해 어두운 그림자로 보입니다. 전파는 강착원반(Accretion disk) 즉, 블랙홀 주위를 돌고 있는 가스와 먼지를 통과해 블랙홀로 빨려 들어가면서 가열된 물질로 인해 방출됩니다. 외젤에 따르면 한쪽이 다른 쪽보다 더 밝아 보이는 이유는 강착원반이 회전하고 있기 때문이다. 관측자 방향으로 다가오는 쪽은 더 밝고 반대로 멀어지는 쪽은 어둡게 보입니다.

 

M87 블랙홀 영상은 전 세계의 전파망원경을 하나로 묶어 지구 크기의 망원경 성능을 내도록 한 '사건의 지평선 망원경(Event Horizon Telescope:EHT)'을 통해 얻을 수 있었습니다. 이렇게 해야 지구 크기의 망원경급으로 격상돼 관측 가능한 해상도를 높일 수 있습니다. 아주 작은 크기(물론 질량은 아주 크다 -편집자 주)의 천체를 관측할 때 핵심적인 역할을 하게 됩니다. 

 

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