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한국천문연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국천문연구원이 참여한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 공동 연구진이 M87 블랙홀의 고리가 찌그러진 모양인 이유를 밝혔다. 블랙홀의 중력이나 회전 때문이 아닌 블랙홀 주위를 소용돌이치는 난류 물질 때문이라는 분석이다.

10일 천문연에 따르면 EHT(사건지평선망원경)은 전 세계에 산재한 전파망원경을 연결해 지구 크기의 가상 망원경을 만들어 블랙홀의 영상을 포착하려는 국제협력 프로젝트이자 이 가상 망원경의 이름이다. 사건지평선이란 블랙홀 안팎을 연결하는 지대를 뜻한다.

연구진은 인류 역사상 최초로 포착한 M87 은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀을 2019년에 공개한 이후, 블랙홀의 그림자 고리가 약간 늘어진 모양인 이유를 밝히고자 했다. 연구는 기존 EHT 망원경에 그린란드 망원경이 새로 추가된 2018년 관측으로부터 결과를 얻었다. 이전 관측에 비해 측정 정밀도가 향상됐으며, 블랙홀 고리의 타원율을 이전보다 3~5배 더 정확히 측정할 수 있었다. 또 블랙홀의 회전과 관측된 타원율 사이에는 통계적으로 유의미한 상관관계가 없다는 것을 밝혔다. 대신 타원율은 블랙홀에서 뿜어져 나오는 물질의 빠른 흐름인 제트를 가지는 모델과 상관관계가 있음을 확인했다. 고리의 모양은 중력이나 회전만으로는 설명되지 않고 블랙홀 주변 물질의 움직임에 의해 결정된다는 것을 의미한다.

이번 연구를 주도한 로한 다할레(Rohan Dahale) 스페인 안달루시아 천체물리 연구소 연구원은 "공동연구진은 차세대 EHT(ngEHT) 관측과 우주망원경 미션을 통해 블랙홀 그림자 구조에서 중력과 회전이 어느 정도 영향을 미치는지 진정한 중력 신호를 분리하는 것을 목표로 한다”라며 "이를 통해 이미지에서 회전을 직접 측정하는 것이 가능해질 수 있다”고 설명했다.

이번 연구 논문의 공동 제1저자인 천문연·연세대 조일제 박사는 "블랙홀 고리가 찌그러진 이유가 기존 예측과 달리 블랙홀의 회전보다 블랙홀 주위를 맴도는 난류성 플라즈마에 더 큰 영향을 받는다는 것을 밝혀낸 게 뿌듯하다”며 “하지만 이는 현재 우리가 관측 가능한 한계와도 관련이 있기 때문에 EHT 망원경에서 도입하고 있는 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network) 방식의 다주파수 동시관측 수신 시스템이 확산 되면 보다 더 정밀한 블랙홀의 이미지를 얻을 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

사건지평선 망원경(EHT) 공동연구진이 M87 블랙홀 고리의 비대칭 이유를 밝혀낸 연구 논문은 ‘천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)’ 저널 7월 10일자에 게재됐다.

jiany@fnnews.com 연지안 기자

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