M87 은하 중심 ‘초대질량 블랙홀’ 그림자·빛 고리구조 포착

M87 블랙홀 이미지를 2017년 4월 관측(왼쪽), 2018년 4월 관측(오른쪽)으로부터 얻은 결과. 천문연 제공

국제 공동 연구진이 사건지평선 망원경(EHT)으로 M87 은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀의 그림자와 빛의 고리 구조를 또다시 포착했다.

18일 한국천문연구원에 따르면 이번 영상은 2018년 관측 데이터로부터 얻었으며 이는 2017년 인류 역사상 최초로 포착해 2019년에 발표한 M87 블랙홀의 1년 뒤 모습이다.

2018년 포착한 블랙홀 그림자와 빛의 고리 구조 크기는 2017년과 일치했으나, 고리 구조의 가장 밝은 부분의 위치에 차이가 있었다.

아인슈타인 일반 상대성 이론에 의하면 블랙홀 고리 구조의 크기는 시간이 흐름에 따라 일정하게 관측될 것으로 예상되지만 고리 구조의 밝기 분포는 블랙홀 주변 플라즈마에 존재하는 난류 등의 효과로 인해 변할 수 있다.

이에 연구진은 2017년과 2018년 관측 영상을 비교·분석해 일반 상대성 이론 및 M87 블랙홀의 존재를 다시 한번 검증했다.

또 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 후속 연구를 통해 고리 구조의 밝기 변화를 분석함으로써 블랙홀 주변 물질 유입 및 방출 과정에 대한 더 큰 실마리를 찾을 것으로 기대된다.

이번 관측에는 2018년 새로 참여한 그린란드 망원경의 역할이 컸다.

EHT는 2017년을 시작으로 2018·2021·2022년에 M87을 관측했으며 올해도 관측을 수행할 예정이다.

블랙홀 영상화팀의 공동 리더인 조일제 천문연 박사는 “블랙홀 영상화는 페타바이트에 달하는 방대한 관측 자료를 과학연구에 필요한 영상으로 변환하는 중요한 과정”이라며 “이번 영상화 과정에서 한국 연구자들이 영상화팀의 공동 리더를 맡음으로써 거대 국제 협력 프로젝트에서 주도적인 역할을 수행했다”고 말했다.

국제 공동 연구의 총괄 책임자인 대만중앙연구원 천문천체물리연구소 소속 케이치 아사다 박사는 “과학 연구에 있어 가장 중요한 가치 중 하나가 관측 결과의 재현성”이라며 “블랙홀 그림자의 존재를 새로운 관측을 통해 확인했다는 것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 확실하게 입증하는 중요한 결과”라고 했다.

(대전=뉴스1)