【뉴스라이트 = 조용은 기자】 천문우주 분야에서 많이 언급되지만 실제 모습은 베일에 가려있던 블랙홀의 '그림자'가 사상 최초로 관측에 성공해 10일 공개됐다.
모든 물질을 빨아들이는 엄청난 힘의 '우주의 검은 구멍' 블랙홀은 어마어마한 질량과 빛조차 빠져나올 수 없는 강력한 중력을 갖고 있어 직접 관찰하는 게 불가능한 것으로 알려져 있었다.
하지만 블랙홀 외곽을 지나는 빛이 휘어지는 과정에서 블랙홀의 윤곽, 즉 그림자가 생기는데 착안하여 세계 과학자들은 2017년부터 이를 관측하기 위한 공동 프로젝트에 착수했다.
천문학자를 포함한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진은 세계 6개 대륙에서 전파망원경 8개를 동원해 관측 방법을 고안해 낸 결과, 관측 자료 보정과 영상화 작업을 통해 마침내 지구에서 5천500만 광년 떨어져 있는 거대 은하인 M87 중심부에 있는 블랙홀의 윤곽 관측에 성공했다.
이에 따라 아인슈타인에 의해 104년 전에 이론화되었던 일반상대성이론을 바탕으로 블랙홀의 크기와 질량 등의 연구에 새로운 장이 열리게 됐다.
이번 블랙홀 관측 프로젝트에는 우리나라를 비롯해 미국·유럽·일본 등 주요국 13개 기관 연구진이 참여했다.
EHT는 블랙홀 영상을 포착하기 위해 국제협력을 통해 구축한 지구 크기의 거대한 가상 망원경이다.
이 망원경으로 관측된 M87 블랙홀은 지구로부터 5천500만 광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 65억 배에 달한다고 밝혔다.
EHT 프로젝트 총괄 단장인 미국 하버드 스미스소니언 천체물리센터 셰퍼드 도엘레만 박사는 "우리는 인류에게 최초로 블랙홀 모습을 보여주게 됐다"며 "이 결과는 천문학 역사상 매우 중요한 발견이다"라고 소감을 전했다.
한편 1915년 아인슈타인이 일반상대성이론을 발표하며 블랙홀의 존재가 드러났지만, 지금까지 블랙홀을 관찰한 방법은 블랙홀과 주변 천체와의 상호작용에서 비롯되는 간접 증거를 모으는 것뿐이었다.
블랙홀이란 초신성이 생명을 다하면서 갖고 있던 많은 성질을 버리고 질량과 회전, 전하량만 남아 수축하게 되면서 주변의 모든 물질을 빨아들여 한번 들어가면 빛조차도 빠져나오지 못하게 된다.
인류가 발견한 최초의 블랙홀은 지구에서 약 6100광년 떨어진 ‘백조자리 X-1’로 우주 X선을 관측하기 위해 띄웠던 고층 기상 탐측 로켓에 실린 가이거 계수기에 의해 1964년 백조자리 X-1에서 강한 X선이 방출되는 현상이 발견됐으나 망원경으로는 아무것도 보이지 않았다.
그후로도 우주과학연구자들에 의해 숨겨진 초대질량 블랙홀의 정체가 직·간접적으로 드러난적은 많으나, 블랙홀 자체를 시각적으로 촬영하는 데에는 실패했다.
2015년에는 두 개의 블랙홀이 합쳐지면서 방출되는 ‘중력파’의 존재가 처음으로 드러나면서 미국 라이고(LIGO)가 세계 최초로 중력파를 검출해내는 데 성공했다.
일반상대성이론에 따라 질량이 있는 물체는 가속운동을 하면 시공간을 휘어지게 하는데 이때 발생하는 시공간의 일렁임이 중력파다.
아인슈타인이 일반상대성이론을 발표하면서부터 인류는 블랙홀의 이론과 증거를 100년이 넘는 시간 동안 모아왔다.
하지만 이번 연구처럼 사건의 지평선이 드러날 정도로 관측한 경우는 없었다.
이번 연구를 통해 인류는 블랙홀의 존재와 우주의 신비에 그 어느 때보다 가깝게 다가서게 됐다.
