스크랩 우리은하 중심부 블랙홀 첫 관측… “아인슈타인이 옳았다” ​ ‘궁수자리 A*’ 사진 첫 공개

[아리랑]

우리은하 중심부 블랙홀 첫 관측… “아인슈타인이 옳았다”

‘궁수자리 A*’ 사진 첫 공개

유지한 기자 입력 2022.05.25 09:00 조선일보

우리은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀 궁수자리 A*의 사진이 처음으로 공개됐다. 앞서 2019년 처녀자리 M87 은하의 블랙홀 모습을 관측한 이후 3년 만이다. 사건 지평선 망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 국제 공동 연구진은 “전 세계 전파망원경 8대를 연결해 블랙홀 관측에 성공했다”고 지난 12일 ‘천체물리학저널’에 밝혔다.

천문학계는 이번 관측으로 1915년 아인슈타인이 발표한 일반상대성 이론이 다시 한번 입증됐다고 평가했다. 일반상대성 이론은 질량이 크면 클수록 시공간이 더 많이 휘어진다고 예측했다. EHT 연구진은 이 원리를 이용해 블랙홀의 모습을 알아냈다.

◇M87보다 가깝지만 관측은 더 어려워​

블랙홀은 빛조차 빠져나올 수 없을 정도로 중력이 강해 직접 관측하기 어렵다. 연구진은 대신 블랙홀의 윤곽인 ‘그림자’를 관측하는 방법을 택했다. 블랙홀은 중력이 워낙 강해 주변의 시공간을 휘게 한다. 시공간이 휘면 블랙홀 뒤쪽을 도는 물질에서 나오는 빛도 앞으로 휘어져 나온다. 이렇게 블랙홀을 앞뒤로 둘러싼 물질을 다 확인하면 블랙홀 윤곽이 드러난다.

궁수자리A* 촬영 사진은 이전의 M87 블랙홀 사진처럼 가운데가 텅 빈 도넛 모양이다. 밝은 부분은 블랙홀 자체가 아니라 그 주변을 엄청난 속도로 회전하고 있는 물질에서 나온 빛이다. 이 물질과 블랙홀 경계면이 바로 이번 프로젝트 이름이기도 한 사건 지평선이다. 가운데 검은 부분은 블랙홀의 윤곽인 그림자다.

EHT 연구에 참여한 한국천문연구원 손봉원 박사는 “궁수자리 A*블랙홀은 인류가 직접 관측한 블랙홀 중에 가장 가까운 블랙홀”이라고 말했다. 궁수자리A* 블랙홀은 3년 전보다 더 가까운 곳에서 관측됐다. 우리은하 중심에 위치한 궁수자리 A* 블랙홀은 지구에서 약 2만7000 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어져 있고, 질량은 태양보다 약 400만배 크다. M87 블랙홀과 비교하면 태양계에서 거리가 2000분의 1 정도 가깝지만 질량은 1500분의 1 정도다.

궁수자리A*는 M87보다 거리는 가깝지만 관측은 더 어려웠다. 궁수자리A*나 M87이나 주변 물질의 회전 속도 자체는 비슷하다. 하지만 크기가 큰 M87은 한 바퀴를 도는 데 며칠에서 몇 주 정도 걸리는 반면 궁수자리A*는 단 몇 분이다. 주변 가스와 물질에서 나오는 빛의 패턴이 더 빠르게 변하는 것이다. EHT 연구진은 “같은 속도라도 큰 공원을 도는 강아지보다 꼬리를 쫓는 강아지의 사진을 찍기 더 어려운 것과 같은 이치”라고 말했다.

◇블랙홀 제트 미스터리 규명에 도움

이번 연구에서 주목할 점은 전혀 다른 환경에 있고 크기도 다른 블랙홀의 모습이 비슷하다는 것이다. EHT 과학이사회 공동 위원장인 세라 마르코프는 “두 블랙홀은 매우 유사한 모양을 보이는데, 이는 아인슈타인의 일반상대성 이론에 의한 것”이라 말했다. 일반상대성 이론이 예측한 대로 우주에 존재하는 블랙홀의 모습은 비슷할 것이라는 뜻이다.

과학자들은 서로 다른 블랙홀 사진을 비교하면 은하의 형성과 진화 과정을 밝힐 수 있다고 기대한다. 김재영 경북대 교수는 “이전 M87 블랙홀과 비교해 궁수자리 A 블랙홀은 제트와 같은 강력한 물질 분출 현상이 없다”며 “두 블랙홀의 영상을 함께 연구함으로써 현대 천체물리학의 큰 난제 중 하나인 블랙홀 제트의 물리적 기원을 이해할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 블랙홀 촬영에는 전 세계 80여 기관에서 300명이 넘는 연구자가 참여했다. 연구진은 세계 각지의 전파망원경 8개를 하나로 연동해 지구 크기의 거대 망원경처럼 활용했다. 특히 대규모 블랙홀 관측 자료를 처리하기 위해 수퍼컴퓨터를 활용해 데이터를 분석했다.

연구진은 앞으로 이 블랙홀을 더 자세하게 관측할 수 있을 것으로 예상한다. 이번 궁수자리A* 블랙홀 사진은 2017년 이뤄진 관측 정보를 기반으로 했다. 이후 EHT 관측망에 망원경이 추가되면서 2020년에는 총 11대까지 늘었다. 한국천문연구원은 “국내에 설치된 한국우주전파관측망(KVN)도 EHT에 직접 참여할 수 있도록 준비하고 있다”고 밝혔다.

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[재미로 읽는 영한대역 세계 명작 칼라 만화]

우주 전쟁 The War of The Worlds / H.G. 웰즈(H.G. Wells)

1. 우주 전쟁 The War of The Worlds 개요  

우주 전쟁 The War of The Worlds 개요  

저자 H.G. 웰즈(H.G. Wells) 

저자장르발표년도

허버트 조지 웰스

공상 과학 소설

1898년

영국의 작가 허버트 조지 웰스의 공상 과학 소설로 1898년에 간행되었다. 영국의 후기 빅토리아 시대에 선진화된 무기를 장착한 화성인이 지구를 침공한다는 줄거리로, 외계인이 지구를 침공하는 우주전쟁의 개념이 처음 사용된 작품으로 평가받는다.

작품은 19세기 말 주인공의 독백으로 시작된다. 그는 유일한 지성체는 인간이라고 믿는 인간의 오만함과 냉혹하고 무자비한 외계의 존재에 대해 이야기한다. 어느 날 그의 마을 근처에 둥근 통이 떨어진다. 둥근 통 안에는 거대한 눈과 촉수를 가진 화성인이 숨어 있었고, 화성인은 무자비하게 사람들을 공격한다. 그들은 화성에 종말이 닥치자 지구를 공격한 것이었다. 화성인은 초록색의 열선과 독가스로 사람들을 공격하고 런던까지 초토화하기에 이른다. 생존자들은 지구가 화성인에게 정복당했다고 절망한다. 그러나 갑자기 화성인들이 죽어가는데, 그들은 지구의 박테리아에 감염되어 죽게 된 것이었다. 생존자들은 인간보다 우월한 존재가 우주에 있다는 것을 깨닫고 언제 닥칠지 모르는 외계인의 침공에 대비하기로 한다.

작가는 작품 발간 당시에는 생소하게 들렸을 레이저 광선, 로봇 등과 같은 최첨단 무기가 미래에 등장할 것임을 예견하였고, 냉혹하고 잔인한 화성인이 진화한 인간의 모습이 될 수 도 있다고 경고한다. 또한 과학 문명의 발전에 대한 맹목적인 믿음과 영국과 같은 강대국이 약소국을 침략하는 제국주의적 식민주의도 비판하고 있다. 다양한 인물들의 심경변화와 행동을 통해 인간의 오만함과 무지함도 비판한다.

The War of the Worlds is a science fiction novel by English author H. G. Wells, first serialised in 1897 by Pearson's Magazine in the UK and by Cosmopolitan magazine in the US. The novel's first appearance in hardcover was in 1898 from publisher William Heinemann of London. Written between 1895 and 1897, it is one of the earliest stories to detail a conflict between mankind and an extra-terrestrial race. The novel is the first-person narrative of both an unnamed protagonist in Surrey and of his younger brother in London as southern England is invaded by Martians. The novel is one of the most commented-on works in the science fiction canon.

The plot has been related to invasion literature of the time. The novel has been variously interpreted as a commentary on evolutionary theory, British imperialism, and generally Victorian superstitions, fears, and prejudices. Wells said that the plot arose from a discussion with his brother Frank about the catastrophic effect of the British on indigenous Tasmanians. What would happen, he wondered, if Martians did to Britain what the British had done to the Tasmanians? At the time of publication, it was classified as a scientific romance, like Wells's earlier novel The Time Machine.

The War of the Worlds has been both popular (having never been out of print) and influential, spawning half a dozen feature films, radio dramas, a record album, various comic book adaptations, a number of television series, and sequels or parallel stories by other authors. It was most memorably dramatised in a 1938 radio programme directed by and starring Orson Welles that allegedly caused public panic among listeners who did not know the Martian invasion was fictional. The novel has even influenced the work of scientists, notably Robert H. Goddard, who, inspired by the book, helped develop both the liquid-fuelled rocket and multistage rocket, which resulted in the Apollo 11 Moon landing 71 years later.

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