[날씨쏙 과학쏙] 1년 사이 M87 블랙홀 어떻게 변했을까?

일상 속 궁금했던 날씨와 과학 현상을 알기 쉽게 전달해 드리는 날씨쏙 과학쏙입니다.

영화 인터스텔라에서는 주인공 쿠퍼가 블랙홀로 향하는 장면이 나옵니다.

시공간을 넘어 과거 자신의 딸을 마주하는 명장면이 나오기도 했죠.

감독 크리스토퍼 놀란은 노벨상을 수상한 물리학자 킵 손의 자문을 받아 블랙홀을 묘사했습니다.

영화가 제작된 2014년까지만 해도 블랙홀은 이론상으로만 존재할 뿐, 실제로 본 적은 없었는데요.

그로부터 3년 뒤인 2017년, 인류가 처음으로 블랙홀을 포착하는 데 성공합니다.

바로 M87 블랙홀인데요.

중심엔 검은 구멍이 뚫려 있고, 아래론 빨갛고 노란빛이 고리 모양으로 휘어 있습니다.

중력이 매우 강한 블랙홀은 주변 시공간을 왜곡합니다.

블랙홀을 향한 빛은 빨려 들어가고, 그 경계인 사건의 지평선으로 간 빛도 블랙홀로 들어가 우리 눈에 보이지 않는데요.

사건의 지평선 위로 지나간 빛은 휘어지면서 우리 눈에 도달합니다.

이 빛들이 모이면서 우리 눈에는 블랙홀이 마치 반지 모양처럼 보이는 건데요.

연구진은 최근 이 블랙홀의 1년 뒤 모습을 새롭게 공개했습니다.

2017년에 최초로 포착한 블랙홀과 비교해 볼까요?

1년이 지났지만 블랙홀 고리의 모양과 크기가 같은 것을 확인할 수 있습니다.

이는 시간이 흘러도 크기가 일정할 것으로 예측한 아인슈타인의 이론과 같죠.

<조일제 한국천문연구원 / 연세대학교 박사후연구원> "일반 상대성 이론은 강한 중력장에서는 한 번도 검증된 적이 없습니다. 그래서 블랙홀은 일반 상대성 이론을 검증할 수 있는 유일한 대상이라 할 수 있고요. 블랙홀의 질량은 잘 변하지 않기 때문에 블랙홀의 크기는 질량에 의해 결정되고, (1년 사이) 크기가 일정하다는 얘기는 우리가 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 검증했다고 말할 수 있습니다."

다만 밝기의 분포 차이는 있었습니다.

고리의 가장 밝은 위치가 달랐던 건데요.

2017년엔 고리의 정남쪽이 제일 밝았는데, 2018년엔 반시계 방향으로 30도 정도 돌아간 부분이 가장 밝았습니다.

연구진은 블랙홀 주변에 존재하는 난류들로 인해 밝기가 바뀔 수 있다고 봤는데요.

앞으로 고리의 밝기 변화를 분석하면서 블랙홀이 주변 물질을 어떻게 빨아들이고 내뱉는지 연구할 계획입니다.

블랙홀은 전 세계 9대의 망원경으로 관측됩니다.

블랙홀의 모습이 늦게 공개되는 것도 방대한 데이터를 모아 영상화하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문인데요.

우리나라 연구진은 영상 작업의 공동 리더를 맡으며 주도적인 역할을 수행하고 있습니다.

게다가 올해부터 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망, KVN도 블랙홀 관측에 참여하는데요.

앞으로 밝혀질 신비로운 블랙홀의 비밀이 더 궁금해지네요.

지금까지 날씨쏙 과학쏙이었습니다.

임하경 기자 (limhakyung@yna.co.kr)

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