EHT 국제 공동 연구팀은 24일 M87 은하 중심에 있는 초대질량블랙홀의 편광 관측 영상을 공개했다. 블랙홀은 주변에서 물질을 끌어들이고, 막대한 에너지를 방출한다. 한국 연구팀도 천문연이 일부 지분을 보유한 하와이 소재 제임스클라크맥스웰 망원경(JCMT)과 칠레의 아타카마 대형 밀리미터·서브밀리미터 간섭계(ALMA)를 이용해 M87 블랙홀 편광 관측 영상을 만드는 데 기여했다.
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연구팀은 지난 2019년 4월 10일 처녀자리은하단에 속한 M87 중심부의 블랙홀 이미지를 처음 공개했다. 중앙 영역이 어두운 밝은 고리 모양의 구조인 블랙홀의 금자를 보여줬다. 이후 연구팀은 M87에 대한 관측과 분석을 통해 M87 블랙홀 주변의 빛이 상당 부분이 편광되어 있다는 것을 발견했다.
편광 관측은 블랙홀 바로 바깥에서 물질의 유입량을 확인할 수 있는 하나의 방법이다. 이번 관측 영상을 통해 M87 블랙홀의 가장자리 빛의 고리가 강하게 자기화되어 있음을 명확하게 볼 수 있다. 연구팀은 블랙홀 주변에 예상보다 훨씬 강한 자기장이 존재한다는 사실도 알아냈다. 자기장 구조를 통해 블랙홀 바로 바깥에서 물질의 유입과 방출이 일어나는 영역을 처음 확인한 것이다.
EHT 이론연구그룹 연구책임자인 제이슨 덱스터 미국 콜로라도 볼더대 교수는 “이번 영상을 통해 M87 블랙홀 주변부의 강력한 자기장이 어떻게 초대질량 블랙홀과 제트를 형성하는지에 대한 새로운 가설을 제시할 수 있다”며 “M87 블랙홀 주변의 뜨거운 가스 일부는 가장자리의 강한 자기장의 압력으로 블랙홀 중심의 강한 중력에너지를 이기고 밖으로 밀려 멀리 제트의 형태로 날아가고, 나머지 일부는 자기장에 끌려 나선운동을 하며 떨어진다”고 설명했다.
손봉원 천문연 박사는 “EHT 연구의 일환으로 천문연이 보유한 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 M87 블랙홀 주변의 강착원반과 제트 등의 추가 관측을 수행하고 있다”며 “KVN 기술을 활용할 차세대 EHT는 블랙홀 관측과 연구의 새로운 장을 열 것”이라고 말했다.
연구 결과는 ‘천체물리학 저널 회보(The Astrophysical Journal Letters)’에 3월 24일자로 게재됐다.
