세계 과학사 최초 ‘실제 블랙홀’ 관측 성공

세계 최초로 초대질량 블랙홀 모습이 공개됐습니다.

국내 천문학자를 포함한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진은 거대은하 'M87' 중심부에 있는 블랙홀 관측에 성공했다고 오늘(10일) 밝혔습니다.

사건지평선망원경은 블랙홀 영상을 포착하기 위해 국제협력을 통해 구축한 지구 크기의 거대한 가상 망원경으로 세계 각지의 전파망원경을 연결하는 방식으로 프로젝트가 진행됐습니다.

관측 결과는 이날 미국 천체물리학 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters) 특별판에 6편의 논문으로 발표됐습니다.

관련 영상은 처녀자리 은하단 중심부에 존재하는 'M87' 중앙 블랙홀을 보여줍니다.

학술적으로 블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없는 강한 중력을 가지고 있으며, 이름처럼 흔히 검은 구멍을 상상하지만, 빛까지 흡수하기 때문에 직접 볼 수는 없었습니다.

때문에 그간의 블랙홀 이미지는 이론을 바탕으로 한 예측 모델이었습니다.

연구진은 여러 번의 관측자료 보정과 영상화 작업을 통해 고리 형태 구조와 중심부 어두운 지역, 즉 블랙홀 그림자를 발견했습니다.

M87 사건지평선은 약 400억㎞에 걸쳐 드리워진 블랙홀 그림자보다 2.5배가량 더 작다는 것을 밝혀냈습니다.

사건지평선망원경 과학이사회 위원장인 네덜란드 래드버드 대 하이노 팔크 교수는 "만약 블랙홀이 밝게 빛나는 가스로 이뤄진 원반 형태의 지역에 담겨 있다면, 그림자 같은 어두운 지역을 만들어 낼 것이라고 예측했다"며 "이 현상은 아인슈타인 일반상대성이론에서 예상한 바지만, 우리가 이전에는 전혀 직접 보지 못한 것"이라고 말했습니다.

관측에 성공한 블랙홀은 지구로부터 5천500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 이릅니다.

이번 프로젝트 총괄 단장인 미국 하버드 스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도엘레만 박사는 "우리는 인류에게 최초로 블랙홀 모습을 보여주게 됐다"며 "이 결과는 천문학 역사상 매우 중요한 발견이며, 200명이 넘는 과학자 협력으로 이뤄진 이례적인 성과"라고 강조했습니다.

우리나라에선 한국천문연구원·과학기술연합대학원대학교·서울대·연세대 등에서 8명이 프로젝트에 동참했습니다.

한국우주전파관측망(KVN)과 동아시아우주전파관측망(EAVN)도 이번 연구에 이바지했습니다.

한국천문연구원 손봉원 박사는 "아인슈타인의 일반상대성이론에 대한 궁극적인 증명"이라며 "그간 가정했던 블랙홀을 실제 관측해 연구하는 시대가 왔음을 의미한다"고 말했습니다.

이번 연구 성과 관련 기자회견은 벨기에 브뤼셀, 덴마크 링비, 칠레 산티아고, 중국 상하이, 일본 도쿄, 대만 타이베이, 미국 워싱턴 DC 등지에서 동시에 이뤄졌습니다.