블랙홀 관측, 상상을 초월한 해상도로 '땀 구멍'까지 들여다본다

블랙홀 연구가 새로운 전환점을 맞이했다.

5일 조선일보 보도에 따르면 사건의 지평선 망원경(EHT)이 지난달 27일(현지 시각) M87 블랙홀을 역대 최고 해상도로 관측하는 데 성공한 것으로 알려졌다. 이 연구는 하버드·스미스소니언 천체물리학 센터의 셰퍼드 돌먼 박사가 이끌었으며, 블랙홀 주변 영역까지 더욱 선명하게 포착할 수 있었다.

블랙홀은 우주의 신비를 간직한 존재다. 2019년 최초로 직접 관측된 이후 그 모습이 더욱 선명하게 드러나고 있다. 매체에 따르면 이번 연구에서는 EHT의 관측 전파를 기존의 1.3㎜ 파장에서 0.87㎜로 확장해 블랙홀 이미지를 더욱 세밀하게 확보할 수 있었다. EHT 협력단은 미국, 칠레, 스페인, 남극 등 10개 대형 전파망원경을 연동해 성과를 이뤘다.

이전에는 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛으로 인해 흐릿하게 보였던 M87 블랙홀의 모습이 이번 연구로 한층 더 선명해졌다. 연구진은 짧은 파장으로 관측하면서 발생할 수 있는 문제를 극복하기 위해 장비의 대역폭을 늘리고, 날씨가 좋은 시점을 기다려 감도를 개선했다.

현재 관측된 블랙홀은 물질이 블랙홀에 빨려 들어가면서 방출된 에너지를 통해 나타나는 '블랙홀의 그림자'다. 실제 블랙홀의 중심부는 사진 속 검은 원의 점으로 추정된다. 블랙홀 주변의 제트 현상도 연구의 중요한 부분으로, 이 현상은 블랙홀에 빨려 들어간 물질이 강력한 자기장에 의해 휘어지면서 발생하는 에너지 방출을 의미한다.

한편 블랙홀에 관한 연구는 1915년 아인슈타인이 일반상대성이론을 발표한 뒤 계속 발전해 왔다. 최근에는 관측 기술의 발전으로 더욱 활발히 이뤄지고 있다. 2018년 타계한 스티븐 호킹은 블랙홀을 "별들의 최후이자 우주 탄생의 시작"으로 언급하며, 블랙홀을 이해하면 우주의 시작과 끝을 파악할 수 있다고 말했다.