블랙홀 맨 얼굴 드러났다…인류 사상 최초 관측 성공

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. [사진 EHT]

초대질량 블랙홀이 사상 최초로 실제 모습을 드러냈다. 지구에서 5500만 광년 거리에 있는 처녀자리 은하단에 속한 초대질량 블랙홀 ‘M87’이 그 주인공이다. 이 블랙홀은 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. 

유럽남방천문대(ESO)는 10일 오후 10시(한국시각) 벨기에 브뤼셀에서 전 세계 13개 기관이 협력한 ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 프로젝트’의 첫 관측 결과를 발표했다. EHT 연구진은 전 세계 협력에 기반한 8개의 전파망원경으로 지구 크기의 전파간섭계를 구성해 2017년 4월 총 9일간 M87을 관측, 이같은 성과를 냈다.  

EHT 중 하나인 칠레 아타카마 사막에 설치된 아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(ALMA). [사진 유럽남방천문대(ESO)]

국제 천문학계는 이번 EHT 연구진의 성과에 대해 잇따라 고무적인 평가를 했다. 쉐퍼드 도엘레만 하버드 스미소니언 천체물리센터 박사는 “인류 최초로 블랙홀의 모습을 보게 됐다”며 “이 결과는 천문학 역사상 매우 중요한 발견이며, 200명이 넘는 과학자들의 협력으로 이뤄진 이례적 성과”라고 평가했다. 손봉원 한국천문연구원 전파천문본부 책임연구원 역시 “이번 결과는 아인슈타인의 일반상대성이론을 궁극적으로 증명하는 것”이라며 “그간 가정했던 블랙홀을 실제 관측해 연구하는 시대가 도래했다는 것을 의미한다”고 설명했다. 

블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없을 정도로 강한 중력을 가진 천체로, 하나의 블랙홀이 은하 전체의 물질을 중력으로 끌어들일 수 있을 정도로 영향력이 크다. 그러나 이에 비해 크기는 매우 작아 그간 단일한 망원경으로 이를 관측하는 것은 불가능에 가까웠다. 실제로 지구 질량의 블랙홀이 있다면 그 지름은 탁구공의 절반보다도 작을 것으로 알려졌다.  

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