블랙홀과 제트 분사…이미지 1장에 담았다

국제 천문학 연구팀이 세계에서 처음으로 블랙홀과 제트 분사를 이미지 하나에 담는데 성공했다.

이번에 제트 분사와 함께 촬영된 블랙홀은 처녀자리 M87 은하 중심에 있는 초대형 블랙홀이다. 2019년 복수 전파 망원경을 결합한 ETH를 이용해 세계에서 처음으로 블랙홀이 촬영된 것도 이 M87 초대질량 블랙홀이었다.

블랙홀은 물질을 흡입할 뿐 아니라 플라즈마 가스 등을 광속에 가까운 속도로 제트 분사하는 것으로 알려져 있으며 이 제트 분사가 복수 은하에 걸쳐 별 형성을 촉진하고 있다는 연구 결과도 보고됐다.

이전에도 블랙홀 제트 분사는 EHT로 촬영됐다. 하지만 블랙홀 그림자라고 불리는 빛이 존재하지 않는 부분과 제트 분사를 한 이미지에 담은 건 없었다. 연구팀은 2018년 칠레 알마 망원경과 그린란드 망원경이 참여한 전파 망원경 네트워크 GMVA를 이용해 M87 중심부를 자세하게 관측했다. ETH는 1.3mm 파장대에서 관측을 실시하는 것에 대해 GMVA는 3.5mm 파장대에서 관측을 실시하고 있어 감도와 시야에서 EHT보다 뛰어나다고 한다.

2018년 관측 데이터를 이용해 작성해 이번에 새롭게 공개된 M87 초대 질량 블랙홀과 제트 분사를 동시에 포착한 걸 보면 블랙홀 그림자 주변에 링 모양 구조 양쪽에 제트 분사를 확인할 수 있다.

제트 분사가 강착 디스크에서 어떻게 방출되는지 이미지에 담으면 초대 질량 블랙홀 주변에서 일어나는 복잡한 메커니즘을 해명하고 제트 분사 메커니즘을 이해할 수 있다. 연구팀은 GMVA에 알마 망원경, 그린란드 망원경을 조합해 향상된 관측 성능은 블랙홀이 구동하는 제트 형성 메커니즘에 대해 새로운 관측적 지견을 가져왔다고 밝혔다. 또 앞으로 M87 중심에 있는 블랙홀 주변 영역을 다른 전파 파장으로 관측하고 제트 분출을 더 연구해나갈 예정이라고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.