더욱 선명하게 보이는 은하, 제트, 그리고 유명 블랙홀 [우주를 보다]

[서울신문 나우뉴스]

사건지평선 망원경(EHT)의 이미지가 향상되어 더욱 선명하게 보이는 M 87의 유명 블랙홀. 사진=NASA, JPL-Caltech, Event Horizon Telescope Collaboration

밝은 타원은하 메시에 87(M87)은 2017년 지구의 사건지평선 망원경(Event Horizon Telescope, EHT)이 최초로 블랙홀 이미지를 포착한 초거대 블랙홀의 본거지다. 약 5500만 광년 떨어져 있는 처녀자리 은하단의 거대 은하단 M87은 스피처 우주망원경으로 촬영한 이 적외선 이미지에서 푸른 색조로 나타난다.

M87은 외관상 대체로 특징이 없고 구름처럼 보이지만, 스피처 이미지는 은하 중심 지역에서 폭발하는 상대론적(relativistic jets) 제트의 세부 사항을 기록한다. 상대론적 제트란 상대론적인 속도(relativistic speed), 즉 빛의 속도에 근접하는 속도로 기둥처럼 가속 분출되는 물질의 분출류(outflow)를 가리킨다.

사건지평선 망원경을 구성하는 세계 각지에 분포된 전파망원경들.

오른쪽 상단에 삽입된 그림에서 볼 수 있듯이, 제트 자체는 수천 광년에 걸쳐 뻗쳐 있다. 오른쪽에 보이는 더 밝은 제트는 우리 시야에 가까워지고 있는 중이다. 반대편에는 보이지 않는 후퇴하는 제트에 의해 생성된 충격이 물질의 더 희미한 호를 밝게 비춘다.

오른쪽 하단에 삽입된 역사적인 블랙홀 이미지는 상대론적 제트 사이에 있는 거대 은하의 중심에 있는 맥락에서 보여진다. 스피처 사진에서는 전혀 해결되지 않은, 떨어지는 물질로 둘러싸인 초대질량 블랙홀은 활동은하 M87의 중심에서 상대론적 제트를 몰아내는 엄청난 에너지의 원천이다. 사건지평선 망원경 이미지가 향상되어 M87의 유명한 초거대 블랙홀을 더욱 선명하게 볼 수 있게 되었다.

이광식 과학 칼럼니스트 joand999@naver.com