눈으로 볼 수 있는 우리은하의 블랙홀

2019년 이후 처음으로 블랙홀 관측

일반상대성 이론의 예측과 일치해

[객원 에디터 3기/정동혁 기자] 우리가 사는 곳은 지구이다. 지구는 태양계의 일부로 태양계의 중심에는 태양이 있다. 태양은 ‘우리은하’라는 은하의 일부이다. 그렇다면 우리은하의 중심에는 무엇이 있을까? 우리은하의 중심에는 거대한 블랙홀이 자리잡고 있다.

블랙홀은 엄청나게 큰 별이 붕괴하는 과정에서 생성된다. 블랙홀은 빛조차 빠져나올 수 없을 정도로 강력한 중력을 갖고 있어 주변의 물질들을 모두 빨아들인다. 따라서 블랙홀을 직접 관측하기는 어렵다. 블랙홀을 관측하는 방법이 한 가지 있다. 블랙홀로 물질이 빨려 들어갈 때 지평선이라는 구역을 지나고 이때 엄청난 에너지가 방출되어 블랙홀을 관측할 수 있다.

2019년 국제 사건지평선망원경 (EHT)협력단은 위의 방식을 통하여 MB7은하의 블랙홀을 최초로 관측하였다. EHT에는 국내 천문학자들을 비롯한 세계의 여러 저명한 천문학자들이 소속되어 있다. EHT는 이번 2022년 5월 12일 EHT는 우리 은하의 중심에 위치해있는 블랙홀의 사진을 공개했다. 

이번 블랙홀 관측은 아인슈타인의 상대성이론을 증명할 수 있다는 또 다른 관측이 되었다. 2019년에 관측된 블랙홀과 2022년에 관측된 블랙홀은 서로 다른 환경에서 다른 크기를 지니고 있지만 그 형태는 거의 비슷하다. 이는 아인슈타인의 중력을 상대적으로 다루는 일반상대성이론으로 예측한 블랙홀의 형태와 동일하다고 한다. 제프리 바우어 대만 천문학 및 천체물리학연구소 연구원에 따르면 블랙홀의 고리 모양이 상대성이론을 통해 예측한 모양과 거의 정확하게 일치한다고 한다고 설명했다.

불과 몇 년 전까지만 해도 가시광선을 이용한 블랙홀 관측은 불가능에 가까운 과제였다. 블랙홀이 빛마저 빨아들여 그 어떠한 신호도 방출되지 않기 때문이다. 불가능한 과제가 수많은 과학자들의 협력 끝에 가능한 일로 바뀌었다. 앞으로 천문학을 포함한 다양한 분야에서 전 세계 과학자들의 협력을 통하여 불가능을 가능으로 바꿀 수 있는 일이 더욱 일어나기를 기대한다.