블랙홀 진짜 사진을 찍어내다

지난 4월 중순 블랙홀 사진이 사상 최초로 공개됐습니다. 먼 은하 M87의 중심부의 블랙홀을 관측해서 실제 영상을 얻는 데 성공했다고 하는데요. 이를 위해서 전 세계 8개 전파망원경이 협력한 사건지평선망원경(EHT, Event Horizon Telescope)을 이용해서 이뤄낸 결과라고 합니다. 블랙홀은 매우 높은 밀도와 강력한 중력을 가져 빛조차도 탈출할 수 없는 시공간 영역을 뜻합니다. 일반상대성이론을 통해 블랙홀 존재 가능성은 충분히 예측됐지만 모든 것을 빨아들이는 블랙홀의 특성상 블랙홀을 직접 관측하기는 어려웠습니다. 관측에 필수적인 빛조차 블랙홀이 빨아들이기 때문입니다. 지금까지는 과학자들이 블랙홀을 직접 관측하지 못했지만, 다른 물질이 블랙홀에 빨려 들어가면서 발생하는 에너지를 분석해 블랙홀의 구조를 예측했습니다. 관측을 위해 EHT는 전 지구에 걸친 망원경 8개를 연결해 이전에 없던 높은 민감도와 분해능을 가진 지구 규모의 가상 망원경을 만들었습니다. 지구의 자전을 이용해 합성하는 기술로 1.3밀리미터 파장 대역에서 하나의 거대한 지구 규모의 망원경이 구동되는 것이다. 이런 가상 망원경을 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)라고 합니다. EHT의 공간분해능력은 파리의 카페에서 뉴욕에 있는 신문 글자를 읽을 수 있는 정도입니다.  EHT 프로젝트 총괄 단장인 하버드 스미스소니안 천체물리센터의 셰퍼트 돌먼(Sheperd S. Doeleman) 박사는 “우리는 인류에게 최초로 블랙홀의 모습을 보여주고 있다”고 말했습니다. 그는 덧붙여 “이 결과는 천문학 역사상 매우 중요한 발견이며, 200명이 넘는 과학자들의 협력으로 이뤄진 이례적인 과학적인 성과”라고 언급했다고 하는데요. 이번 EHT 프로젝트에는 한국천문연구원 소속 연구자 등 8명이 동아시아관측소(EAO) 산하 제임스 클러크 맥스웰 망원경(JCMT)과 아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(ALMA)의 협력 구성원으로서 참여했습니다. 한국이 운영하고 있는 한국우주전파관측망(KVN)과 동아시아우주전파관측망(EAVN)의 관측결과도 이번 연구에 활용됐다고 하니 한국인으로서 매우 자랑스럽습니다.