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한국 연구진이 참여한 국제 공동연구를 통해 초거대 블랙홀의 자기장 변화가 관측됐다.
우주항공청과 한국천문연구원은 한국 연구진이 공동 참여한 국제 프로젝트 사건지평선망원경(EHT)을 통해 M87 은하 중심 초대질량 블랙홀 그림자와 빛의 고리 구조를 다시 관측했다고 16일 밝혔다.
이번 영상은 2021년 관측 자료로, 인류 최초 블랙홀 사진을 공개한 2017년과 이듬해인 2018년 자료에 이어 3년 후 블랙홀 모습을 보여주는 것이다.
천문연, 경희대, 홍익대학교 등록금 울산과학기술원(UNIST) 등을 중심으로 한 한국 연구진은 촬영된 각 관측 자료를 비교 분석해 M87 블랙홀 시간에 따른 변화를 집중적으로 살폈다. 블랙홀 주변 자기장 모습 변화를 분석하는 과정에서 직접 개발한 소프트웨어(SW)를 활용해 EHT 팀에 핵심적인 기여를 했다.
분석 결과 블랙홀 그림자(중심 검은 부분)와 그 주변 빛 고리 크기 LTV 는 일정했으나, 빛 고리 방향인 블랙홀 주변 자기장 나선형 모양이 연도별로 변하는 것을 확인했다.
특히 2021년에는 자기장 회전 방향이 2017년과 반대로 나타났다. 이러한 자기장 변화는 빛을 방출하는 영역 내부 자기장 구조와 주변 물질에 의한 영향이 복합적으로 작용한 결과로 해석된다.
이는 블랙홀 부근의 물질이 매우 전세금상환 역동적으로 움직이고 있음을 보여주며, 기존 이론을 보완할 추가 연구가 필요함을 시사한다고 연구팀은 설명했다.
EHT는 전 세계에 산재한 전파망원경을 연결해 지구 크기의 가상 망원경을 만드는 국제협력 프로젝트로, 블랙홀 영상을 포착하기 위해 운영되고 있다. EHT 주요 관측 지점인 M87 은하는 지구에서 약 5500만 광년 떨어진 처녀자리 한양대 대학원 은하단 중심 근처 거대한 타원 은하로, 중심에 초대 질량 블랙홀 보유하고 있다.
EHT는 내년 세계 최초로 블랙홀 단기간 변화를 관측해 영상화하는 프로젝트를 진행할 계획이다. 이 프로젝트에는 천문연이 운영하는 한국우주전파관측망(KVN)이 직접 참여할 예정이다.
강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 “이번 성과는 블랙홀이라는 새희망홀씨대출 우주 극한환경을 이해하는 데 한 걸음 더 다가선 중요한 결과”라며 “세계적 수준 우주 관측연구를 통해 인류 지식 지평을 넓히고, 대한민국이 우주과학을 선도할 수 있도록 적극 지원하겠다”라고 말했다.
이인희 기자 leeih@etnews.co