‘태양 10억배’ 초질량 블랙홀 생생 포착

질량이 태양의 약 10억 배인 초질량 블랙홀의 가장 생생한 모습이 최초로 공개됐다.

일본천문대와 이탈리아 우주물리학연구소 등 연구진이 지구에서 가장 가까운 은하 중 하나인 ‘솜브레로 은하’ 중심에 숨어 있는 초질량 블랙홀의 구조를 일반 전파 망원경 100배 이상의 초고해상도로 관측·촬영하는 데 성공했다고 일본 언론이 보도했다.

이번 관측 촬영에 성공한 해상도를 인간 시력인 1.0과 비교하면 약 50만배다.

솜브레로 은하는 멕시코 전통 모자인 솜브레로와 닮은 나선 은하로 중심부에는 태양 질량의 10억 배 정도 되는 초질량 블랙홀이 자리 잡고 있지만, 허블 우주망원경과 같은 기존의 망원경으로는 블랙홀의 ‘제트’로 불리는 가스 분출 같은 현상은 관측할 수 없었다.

연구진은 이번 촬영에 ‘위상 보상 VLBI’라는 관측법을 사용했다. ‘위상 보상’은 목표 천체와 인접한 천체를 거의 동시에 관측함으로써 지구 대기에 의한 잡신호를 제거하는 기술이다. 이를 통해 어두운 천체로부터 날아오는 미약한 전파까지도 선명하게 감지할 수 있는 것.

‘VLBI’는 지구 각지에 있는 여러 전파망원경을 연결, 지구 크기 규모의 거대 전파망원경을 실현하는 기술이라고 한다.

이러한 관측 방법으로 연구진은 허블 우주망원경과 같은 기존 망원경보다 100배 이상의 고해상도를 실현할 수 있었다.

또한 연구진은 이번 관측을 통해 빛조차 탈출하지 못하는 블랙홀의 ‘반경’에서 불과 몇십 배 정도 되는 영역을 확인했으며, 불과 1광년이지만 위아래로 분출하는 가스인 제트 현상도 선명하게 포착했다.

한편 이번 연구 결과는 지난 10일 일본 도호쿠대학에서 열린 일본천문학회 추계회의를 통해 발표됐다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr