사건지평선망원경(EHT) 프로젝트 한국측 연구자인 한국천문연구원 정태현 박사가 11일 오전 서울 중구 LW컨벤션센터에서 열린 'EHT(Event Horizon Telescope, 사건지평선망원경) 프로젝트 연구결과를 발표하고 있다. 2019.4.11/뉴스1 © News1 오대일 기자

"2017년에 먼 은하계가 아닌 우리은하에서 블랙홀을 관측했습니다. 현재 이를 분석 중입니다."

이벤트호라이즌망원경(EHT·Event Horizon Telescope·사건지평선망원경) 프로젝트에 참여한 한국연구진들을 11일 서울 중구 LW컨벤션에서 열린 'EHT 언론 설명회'에서 또다른 블랙홀도 조만간 공개될 것이라고 밝혔다.

EHT 연구진은 전파망원경 8개로 구성된 가상망원경 'EHT'를 통해 처녀자리 은하단 중심부에 있는 'M87' 거대은하 가운데에 있는 '초대질량 블랙홀'을 관측하는데 성공했다. 한국천문연구원 등 전세계 연구기관 20여곳이 참여한 국제공동 프로젝트인 EHT는 "처녀자리 은하단의 한가운데에 있는 M87 블랙홀을 동시에 관측해 그 모습을 처음으로 확인했다"고 밝혔다. M87 블랙홀은 지구에서 5500만 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어져 있으며 질량은 태양의 65억배에 이른다.

블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없을 정도로 빨아들이는 중력이 강력해 이론적으로만 존재할뿐 실제로 관측된 적은 없었다. 그러나 EHT 연구진은 지난 2017년 4월5~14일에 6개 대륙에 있는 8개 망원경으로 구성된 가상 망원경으로 블랙홀의 전파신호를 컴퓨터로 종합분석해 이를 역추적하는 방식으로 블랙홀의 모습을 영상에 담는데 성공했다.

김종수 천문연 전파천문본부장은 "EHT는 사실 2017년 우리은하 중심에 있는 궁수자리 거대 질량블랙홀도 관측에도 성공했다"면서 "궁수자리에 있는 블랙홀은 우리은하 중심에 위치하고 있고 상대적으로 M87보다는 질량이 작다지만, 우리는 이를 포착해 현재 분석을 진행하고 있다"고 강조했다. 지난 10일 발표된 블랙홀 외의 다른 블랙홀을 볼 수 있는 가능성을 제시한 것.

정태현 천문연 전파천문본부 선임연구원은 "올해는 관측계획이 없지만 오는 2020년에 궁수자리 블랙홀을 관측하기 위해 제안서를 EHT에 제출했다"면서 "2017년에 포착한 결과만으로도 분석이 어려울 경우를 대비해 내년에도 관측을 할 계획"이라고 말했다.

김재영 독일 막스플랑크 전파연구소 박사가 11일 서울 LW컨벤션 3층 중회의실에서 'EHT 언론 설명회'에서 연구의 의의를 설명하고 있다. 2019.4.11/뉴스1 © News1 오대일 기자

실제 EHT는 프로젝트를 시작하면서 M87 이외에 우리 은하 중심의 초질량 블랙홀인 '궁수자리(Sagittarius)A'에도 초점을 둬 왔다. 이 두 블랙홀이 블랙홀 주변 물질 흐름을 실제로 목격할 수 있는 몇 안 되는 블랙홀로 꼽혀왔기 때문이다. M87은 지구와 500만 광년떨어져 있는 것에 비해 궁수자리 블랙홀은 약 2만6천광년밖에 떨어져 있지 않아 그외에 간섭이 일어나는 광자 등을 해석하고 분석하는데 시간이 더 걸릴 수밖에 없다. 또한 M87이 궁수자리보다 비교적 질량이 더 커 관측이 쉬웠던 것이라고 연구진은 설명했다.

자오 광야오(Guangyao Zhao) 천문연구원 박사후 연구원은 "우리은하 블랙홀은 m87보다 거리도 가깝고 비교적 질량이 작아 에너지 현상이 작다"면서 "이를 관측하기 위해서는 우리가 속해있는 은하면은 관측해야 더 쉽지 않다"고 설명했다.

다만 우리은하의 블랙홀의 사진을 직접적으로 우리가 보는 시기가 언제인지 묻는 대답에 연구진들은 말을 아꼈다. 정태현 박사는 "그 시기가 언제쯤인지는 얘기하기 쉽지 않지만, 언젠간 공개될 것"이라고 기대감을 보였다.

연구진들은 이번에 관측된 M87의 블랙홀의 영상을 확보하는 데에도 중점을 둘 계획이다. 정태현 박사는 "앞으로 더 망원경이 추가되고 고해상도의 블랙홀의 영샹을 얻을 것"이라면서 "1단계 목표는 사진을 찍는 것으로, 이 목표는 마쳤으니 2단계는 블랙홀의 '동영상'을 포착하는 것"이라고 강조했다.

망원경과 관측 기술을 업그레이드하고 소프트웨어(SW) 개발 등을 통해 EHT가 블랙홀 중심에서 일어나는 고에너지 물리적인 현상을 더 자세하게 이해할 수 있을 것이라는 기대감이다. 김재영 독일 막스플랑크 전파연구소 박사는 "앞으로 더 고 해상도의 이미지를 얻기 위해서, 즉 이미지 품질을 올리기 위해서는 2020년도까지 적어도 3개의 망원경을 더 추가할 것"이라고 말했다. 이번 M87 블랙홀 관측은 전파망원경 8개로 구성된 가상의 지구크기 망원경을 통해 관측된 결과다.

연구진들은 이번 연구 의미 극적으로 아인슈타인의 상대성이론을 가장 극단적인 상황에서 증명한 것이며, 앞으로의 물리·천문학계 연구의 새로운 지평을 열 순간으로 내다봤다. 김재영 박사는 "EHT는 아인슈타인의 일반상대성이론이 처음으로 검증된 역사적인 실험의 100주년이 되는 올해 일반 상대성 이론의 극단적인 중력에서의 테스트를 성공한 데 의미가 있다"면서 "앞으로 우주에서 가장 극단적인 천체들을 연구할 수 있는 새로운 방법을 과학자들에게 제공했다"고 평가했다.

이번 발견이 노벨과학상 수상과 관련이 있는가라는 질문에 다수 연구진들은 확답을 할 수 없지만 가능성이 있다고 내다봤다. 손봉원 천문연 전파천문본부 박사는 "최근의 노벨상은 인류의 궁금증에 답하는 연구에게 수상되는 경향이 있다"면서 "이번 연구도 인류가 가장 궁금해하던 '블랙홀'을 처음으로 발견하게 된 것이기 때문에 의미가 있을 것"이라고 말했다.

10일 이벤트 호라이즌 망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 프로젝트 연구진은 전파망원경 8개로 구성된 EHT를 통해 처녀자리 은하단 중심부에 있는 'M87' 거대은하 가운데에 있는 '초대질량 블랙홀'을 관측하는데 성공했다고 밝혔다. (이벤트 호라이즌 망원경·Event Horizon Telescope Collaboration 홈페이지) 2019.4.10/뉴스1