정용환 기자
우주 공간에 존재하는 초고밀도이자 대질량 천체인 블랙홀은 물질은 물론 빛조차도 탈출할 수 없다고 여겨진다. 블랙홀에 흡수된 물질은 강력한 중력으로 인한 조석력으로 마치 스파게티처럼 길고 가는 형태로 늘어나는 스파게티화 현상이 일어난다고 한다. 이런 스파게티화 현상을 모나쉬 대학 연구팀이 슈퍼컴퓨터를 이용해 시뮬레이션했다.
블랙홀에 항성이 흡수되면 강력한 중력을 받아 길고 가는 실 모양으로 늘어난다. 하지만 스파게티화된 항성이 모두 블랙홀에 흡수되는 건 아니며 실제로 흡수되는 것은 단 1%에 불과하다. 나머지 99% 물질은 우주 공간으로 배출된다.
일반적인 만유인력의 법칙이 작용하지 않는 초대질량 블랙홀을 연구하는 건 어려우며 스파게티화를 컴퓨터로 시뮬레이션하기 위해서는 일반 상대성 이론 효과를 포괄해야 하기 때문에 지금까지 연구가 진전되지 않았다.
하지만 연구팀은 슈퍼컴퓨터(Ngarrgu Tindebeek) 도움을 받아 스파게티화되는 항성 모습을 시뮬레이션하는 데 성공했다. 시뮬레이션 제작에는 1년 이상이 소요됐다고 한다.
블랙홀에 흡수된 항성은 한 줄기 꼬리를 끌며 블랙홀로 흡수된다. 하지만 그 물질 대부분은 우주 공간으로 그대로 방출된다. 방출된 물질이 점차 흡수되어 간다. 물질 대부분이 흡수되기까지 1년이 걸린다.
연구팀은 이번 시뮬레이션을 통해 스파게티화 현상 실재와 블랙홀이 밝게 빛나는 현상에 대한 이유를 밝혀낼 수 있었다고 말했다. 한편 이번 연구에 사용된 시뮬레이션은 오픈소스화되어 있어 다운로드할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자
