최초 관측 블랙홀, 이번엔 강착원반·강한 제트 포착 - 대덕넷

EHT 국제 공동연구팀이 M87 은하 중심의 블랙홀부터 은하 그리고 은하를 넘어 제트 분출까지 다양한 해상도의 다파장 동시 관측 결과 영상을 공개했다. [사진=힌국천문연구원 제공]

2019년 4월 인류 최초로 관측에 성공한 M87 은하 중심 블랙홀이 이번에는 다양한 파장대 영역에서 동시 관측돼 더 구체적인 모습을 드러냈다.

EHT(Event Horizon Telescope) 국제 공동 연구팀은 전세계 32개 나라, 19개 천문대 망원경을 활용해 초대질량블랙홀 M87을 관측했다. 한국천문연구원은 KVN 다파장 동시관측 시스템을 통해 M87의 방대한 관측 데이터를 제공했다.

M87 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며, 태양질량의 64억 배 무거운 초거대블랙홀이다. 최초로 관측된 블랙홀의 모습은 '전파' 영역으로 본 이미지다. 이번에는 가시광선, 적외선, 엑스선, 감마선 등 전체 전자기파 영역으로 관측했다.

다파장 동시 관측으로 EHT 연구팀은 블랙홀로 빨려 들어가는 고에너지 물질의 유입과 분출 이루어지는 강착원반, 제트를 포착했다.

세라 마르코프(Sera Markoff) 암스테르담대 교수는 "이번에 추가된 다파장 관측을 통해 보여준 M87의 환상적인 영상은 블랙홀 그림자와 제트를 함께 설명할 수 있는 최적의 모델을 밝힐 수 있는 결정적 열쇠가 될 것이다"고 강조했다.

특히, 블랙홀에서 나온 제트는 거대한 규모로, 뚜렷하게 나타났다. 이는 전파에서는 볼 수 없었던 장면이다. 데이터가 공개됨에 따라 일반 상대성이론의 정밀한 검증도 가능할 것으로 기대된다.

관측 데이터는 앞으로 다양한 연구그룹에서 사용될 전망이다. 다릴 하가드(Daryl Haggard) 캐나다 맥길대 교수는 "전 세계 수많은 블랙홀 연구그룹들이 M87 다파장 동시 관측 데이터를 활용해 각자의 이론 모델을 검증할 수 있다"고 말했다.

한국천문연구원은 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network) 밀리미터 전파 대역에서 4개의 채널로 동시 관측한 데이터를 국제 연구팀에 제공했다.

또 한국의 KVN과 일본, 중국 등 동아시아 지역 여러 전파망원경을 연결한 동아시아 VLBI 관측망(East Asian VLBI Network)의 관측자료 처리 부분 핵심역할을 수행했다.

김재영 천문연 박사는 "세계 최초 개발된 다파장 동시관측 시스템을 갖춘 KVN 성능 덕분에 짧은 기간 동안 방대한 주파수 대역의 M87 관측 데이터를 제공함으로써 이번 연구에 핵심적 기여를 할 수 있었다"며 "올해 강원도 평창에 구축되는 KVN 네 번째 전파망원경으로 KVN의 간섭계 성능이 더욱 향상될 것을 기대한다"고 밝혔다.