지난 며칠은 모든 과학자와 과학 애호가들에게 흥미진진한 시간이었습니다. 우리는 처음으로 블랙홀의 사진을 보았습니다. 과학자들은 라이브 스트리밍 이벤트에서 이 소식을 발표했습니다. 이벤트 호라이즌 망원경(EHT 프로젝트), 유럽남방천문대, 미국 국립과학재단(NSF)이 이 행사를 주최했습니다.
연구진은 전 세계의 전파 망원경을 연결했습니다. 케이티 부먼 박사와 다른 과학자들이 만든 알고리즘은 이벤트 호라이즌 망원경이라는 국제 협력의 후원으로 전 세계에 흩어져 있는 전파 망원경에서 수집한 데이터를 모아 블랙홀의 면적을 시각화할 수 있는 충분한 힘을 얻었습니다. 이 프로젝트는 두 개의 초질량 블랙홀, 궁수자리 A(비아 락테아)와 M87 은하 중심을 연구하는 것이었습니다. 천체물리학 저널 레터스 잡지는 특별판으로 이 사진을 게재했습니다. 이 위대한 발견은 200명이 넘는 과학자들의 노력과 첨단 기술이 있었기에 가능했습니다.
Nature에서 발행한 이 인포그래픽을 살펴보세요:
케이티 부먼 박사는 자신의 페이스북에 블랙홀에 관한 새로운 데이터를 연구한 팀을 보여주는 사진을 공유했습니다.
"지난 1년 동안 작업한 결과물을 드디어 공유할 수 있게 되어 정말 기쁩니다! 오늘 보여드린 이미지는 여러 가지 방법으로 생성된 이미지를 조합한 것입니다. 이 이미지는 한 사람의 알고리즘이나 사람이 만든 것이 아니라 전 세계 과학자들로 구성된 팀의 놀라운 재능과 불가능해 보이는 이 업적을 달성하는 데 필요한 기기, 데이터 처리, 이미징 방법 및 분석 기술을 개발하기 위해 수년간의 노력이 필요했습니다. 여러분과 함께 일할 수 있는 기회를 갖게 되어 정말 영광이었으며, 저는 정말 운이 좋았습니다."
좋긴 한데... 블랙홀이란 무엇인가요?
EHT 프로젝트에 따르면 블랙홀은 질량은 엄청나지만 크기는 매우 작은 특별한 우주 물체입니다. 이러한 천체의 존재는 시공간을 뒤틀고 주변 물질을 과열시키는 등 극단적인 방식으로 주변 환경에 영향을 미칩니다.
"블랙홀이 빛나는 가스 원반과 같은 밝은 영역에 잠기면 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측한 것처럼 그림자와 비슷한 어두운 영역을 만들 것으로 예상하지만, 이는 우리가 이전에 본 적이 없는 것입니다, EHT 과학위원회 의장 설명 하이노 팔케 네덜란드 라드바우드 대학교의 "중력이 휘어지고 사건의 지평선에 의해 빛이 포착되어 생기는 이 그림자는 이 매혹적인 천체의 본질에 대해 많은 것을 알려주며, M87 블랙홀의 엄청난 질량을 측정할 수 있게 해줍니다."
여러 가지 보정 및 이미징 방법을 통해 블랙홀의 그림자인 어두운 중앙 영역이 있는 고리 모양의 구조가 여러 차례의 독립적인 EHT 관측에서 지속되는 것으로 밝혀졌습니다.
블랙홀의 지름은 400억 킬로미터입니다. 이는 지구의 300만 배 크기로, 과학자들은 이를 "괴물"이라고 표현합니다. 질량은 태양보다 65억 배나 더 큽니다. 그리고 지금까지 존재했던 블랙홀 중 가장 큰 것으로 추정됩니다.
일부 블랙홀은 비활성 상태이지만 이 블랙홀은 그렇지 않습니다. 즉, 별을 움직이는 핵융합보다 100배 더 높은 효율로 주변의 가스와 물질을 에너지로 변환합니다.
블랙홀은 다양한 부분과 구조를 가지고 있습니다. 한 번 살펴보세요:
이 사진의 중요성
"블랙홀은 아주 아주 멀리 떨어져 있고 매우 작습니다," 부만이 말합니다. "[은하계 중심부에 있는 블랙홀의 사진을 찍는 것은] e라디오 망원경으로 달에서 자몽 이미지를 찍는 것과 같습니다. 이렇게 작은 것을 이미지화하려면 직경 1만 킬로미터의 망원경이 필요한데, 지구의 지름은 1만 3천 킬로미터도 되지 않기 때문에 실용적이지 않습니다."라고 말합니다.
이 발견에 반응하는 과학자들의 모습을 담은 Nature의 동영상을 확인하세요:
게다가 이 사진은 1915년에 발표된 알베르트 아인슈타인의 중력 이론, 즉 일반 상대성 이론을 강력하게 확인해 주는 사진입니다. 아인슈타인이 옳다고 계속 말하는 것이 이상하게 들릴 수 있습니다. 그러나 그의 일반 상대성 이론이 확인될 때마다 "우리는 대체 이론의 구름을 죽이고" 더 나은 이해를 얻어 자연 세계에 대한 더욱 포괄적인 이론을 만들 수 있습니다.
사진 한 장이 천 마디 말보다 중요합니다.
이 발견을 기념하기 위해 블랙홀을 일러스트로 표현했습니다. 이 일러스트레이션은 누구나 사용할 수 있습니다. 그래프에 유의하세요. 사용자를 대상으로 합니다. 자유롭게 사용하시고 새로운 일러스트레이션 제안:
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