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우리은하 중심의 '초거대 블랙홀' 첫 포착…태양보다 질량 400만배
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우리은하 중심의 '초거대 블랙홀' 첫 포착…태양보다 질량 400만배
  • 세종포스트
  • 승인 2022.05.13 08:43
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궁수자리 A 블랙홀 이미지 (한국천문연구원 제공) 2022.05.13 /뉴스1

사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope)을 통해 우리은하 중심부 블랙홀의 모습이 처음으로 포착됐다.

12일 EHT 연구진은 우리은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀 궁수자리(Sgr A) 영상을 포착했다고 밝혔다.

이번 성과는 2019년 'M87' 은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀의 영상을 최초로 얻어낸 이후 두번째 성과다.

우리은하 중심에 위치한 궁수자리 A 블랙홀은 지구로부터 약 2만7000 광년 떨어져 있으며, 질량이 태양보다 약 400만배 크다. 태양계로부터의 거리가 M87 블랙홀과 비교하여 2000분의1 정도로 가까워 블랙홀 연구의 유력한 대상이다. 그러나 M87에 비해 1500배 이상 질량이 작아, 블랙홀 주변의 가스 흐름이 급격히 변하고, 영상이 심한 산란 효과를 겪어 M87에 비해 관측이 어려웠다.

이 연구를 위해 세계 80개 기관, 300명이 넘는 EHT 연구진들이 참여했다. 특히 대규모 블랙홀 관측자료를 처리하기 위해 슈퍼컴퓨터를 활용해 데이터를 분석하는 동시에 블랙홀에 대한 다량의 영상을 재현해 이를 비교하는 모의실험을 5년간 끊임없이 진행했다. 관측자료 보정과 영상화 작업 끝에 연구진은 고리 형태의 구조와 중심부의 어두운 지역인 블랙홀의 그림자를 발견했다.

궁수자리 A 블랙홀의 영상화 과정에 참여한 조일제 박사(스페인 안달루시아 천체물리연구소)는 "이번 영상은 빠르게 변화하는 블랙홀의 그림자를 포착해, 기존 전파간섭계 영상화 과정의 한계를 극복했다는 점에서도 큰 의미가 있다"며 "이를 바탕으로 머지않아 블랙홀로 물질이 빨려 들어가는 과정도 직접 관측할 수 있을 것"이라고 전망했다.

EHT 연구진에는 과학기술연합대학원대학교(UST), 경북대, 서울대, 세종대, 연세대, 한국천문연구원 등 9명의 한국 과학자들도 참여했으며, 한국연구 재단이 지원했다.

EHT 과학이사회의 공동 위원장인 세라 마르코프는 이날 "궁수자리 A 블랙홀과 M87 블랙홀은 매우 유사한 모양을 보이는데, 이는 아인슈타인의 일반상대성 이론에 의한 것"이라고 말했다.

대만 중앙과학원 천문학과 천체 물리학 연구소의 EHT 과학자 케이이치 아사다 박사는 "오늘날 우리는 이 두 초대질량 블랙홀을 비교하여 블랙홀이 어떻게 활동하는지 연구할 수 있게 되었다"며 "우주의 초대질량 블랙홀 중 가장 큰 블랙홀과 가장 작은 블랙홀의 이미지를 가지고 있기 때문에 중력이 극한의 상황에서 어떻게 작용하는지를 그 어느 때보다 더 자세히 테스트할 수 있다" 라고 말했다.

이번 연구 성과는 천체물리학저널 특별호에 게재됐다.

 

 

네 그룹으로 나눈 궁수자리 A 블랙홀 이미지 (한국천문연구원 제공) 2022.05.13 /뉴스1

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