우주 이야기 1378 - M87 은하 중심 블랙홀의 변화를 포착한 EHT

(Credit: Event Horizon Telescope consortium)

과학자들은 블랙홀을 관측하기 위해 전 세계에 퍼져 있는 8개의 전파 망원경을 엮어 지구만한 크기의 초대형 전파 망원경인 Event Horizon Telescope (EHT)를 구성했습니다. 2017년 최초 공개된 M87 은하 중심 블랙홀의 모습은 모든 이를 놀라게 만들었습니다. 하지만 이 관측은 EHT의 최종 목표가 아니라 시작이었습니다.

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대만 천문학 및 천체 물리학 중앙 연구소의 케이치 아사다 박사 (Dr. Keiichi Asada, an associate research fellow at Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics in Taiwan)와 한국을 포함한 전 세계에 있는 과학자들은 2018년 관측 데이터를 분석해 M87 중심 블랙홀의 변화를 관측했습니다.

사실 블랙홀은 한점에서 질량과 밀도가 무한대로 변하기 때문에 다른 물리적 특징은 없고 사실상 질량과 그 질량으로 행사하는 중력, 그리고 자전 같은 몇 가지 특징이 성질을 결정합니다. 따라서 1년 사이를 두고 관측해도 질량이나 다른 특징은 크게 변하지 않을 것입니다.

관측 결과는 이런 사실을 확인시켰지만, 한 가지 달라진 점도 있습니다. 바로 고리의 가장 밝은 점이 30도 정도 위치가 이동했다는 것입니다. 이는 주변 플라스마의 흐름과 연관이 있어 보입니다.

사족이지만, 블랙홀은 크게 변하지 않더라도 EHT는 진화를 거듭하고 있습니다. 2018년에 북극권에 있는 Greenland Telescope가 합류했고 멕시코에 있는 지름 50m의 Large Millimeter Telescope 역시 합류했습니다. 새로 만든 전파 망원경들에 합류한 덕분에 230GHz 영역에서 2개 밴드만 있었던 EHT는 이제 4개의 밴드를 확보해 더 자세한 관측이 가능해졌습니다. 여기에 올해부터는 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망(KVN)도 EHT에 합류해 성능을 더 높일 예정입니다.

앞으로 EHT는 M87 중심 블랙홀은 물론이고 더 많은 블랙홀과 다른 천체들을 관측하게 될 것입니다. 여기서 어떤 새로운 사실들이 드러날지 기대됩니다.

참고

https://phys.org/news/2024-01-brightness-peak-m87-supermassive-black.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Messier_87#Supermassive_black_hole_M87*

The persistent shadow of the supermassive black hole of M 87, Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202347932

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