은하보다 더 큰 제트 분출하는 M87 블랙홀 여러 파장으로 관측

천문연 등 국제 연구팀 "다파장 동시 볼 수 있는 한국우주전파관측망이 큰 기여"

블랙홀 다파장 관측 영상 [사건지평선망원경 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 인류가 최초로 관측에 성공한 블랙홀이 자신이 속한 은하보다 더 큰 제트를 분출하는 모습이 포착됐다.

한국천문연구원이 포함된 '사건 지평선 망원경'(EHT) 국제 공동 연구팀은 15일 거대 은하 'M87' 중심부에 있는 초대질량 블랙홀(질량이 태양의 수십만 배에서 수십억 배에 이르는 블랙홀)이 강력한 제트를 분출하는 관측 결과를 공개했다.

블랙홀은 중력이 매우 강해 빛조차도 빠져나올 수 없는 천체다.

주변에서 물질을 끌어들이는 한편 빛에 가까운 속도로 주변에서 빨아들인 물질을 분출하는 '제트' 현상을 일으킨다.

EHT 연구팀은 M87 블랙홀로부터 광학, 적외선, 엑스선, 감마선 등 전체 전자기파 다파장을 동시에 관측해 M87 은하 크기보다 더 큰 제트를 분출하는 모습을 확인했다.

2019년 4월 공개된 M87 블랙홀 모습 [사건지평선망원경 제공. 재판매 및 DB 금지]

그동안 블랙홀 주변 강착원반과 제트 방출 물질 때문에 블랙홀 관측에 어려움이 많았다.

연구팀은 다양한 파장 대역 동시 관측을 통해 지구로부터 5천500만광년 떨어진 M87 은하 중심부에 위치한 태양의 65억배 초대질량 블랙홀이 고에너지 물질을 유입하고 제트를 방출하는 모습을 확인했다.

이번에 공개된 영상은 2017년 3월부터 한 달 동안 전 세계 200여개 연구기관의 760명 연구자가 동시에 관측한 데이터를 분석한 것이다.

관측에 활용된 망원경들을 한 망원경으로 분석한다고 가정할 경우 가동 시간이 300년이 넘을 정도로 엄청난 양의 데이터이다.

특히 이번 관측에는 천문연의 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network)이 활용됐다.

4개 주파수 대역을 동시 관측할 수 있는 KVN을 통해 M87 블랙홀 제트의 세기 측정과 영상화에 기여했다.

지난달 공개된 M87 블랙홀의 편광 영상 [사건지평선망원경 제공. 재판매 및 DB 금지]

블랙홀이 강력한 힘으로 물질을 빨아들이고 내뿜는 과정을 밝히는 데 실마리가 될 것으로 기대된다.

김재영 천문연 박사는 "세계 최초로 다파장 동시 관측 시스템을 갖춘 KVN 덕분에 짧은 기간에 방대한 주파수 대역의 M87 관측 데이터를 제공할 수 있었다"며 "올해 강원도 평창에 KVN 네 번째 전파망원경이 구축되면 블랙홀 후속 연구에 중추적 역할을 할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 관측 데이터는 온라인(https://doi.org/10.25739/mhh2-cw46)으로 공개돼 누구나 자료를 내려받을 수 있다.

연구 결과는 국제 학술지 '천체물리학 저널 회보'(The Astrophysical Journal Letters) 전날 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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