천문연 “지구에서 가장 가까운 블랙홀은 원형”

한중일 전파망원경 21기 참여 관측…최신 빛 산란 모델로 교정

한국천문연구원은 지구에서 가장 가까운 초대질량 블랙홀로 알려진 ‘궁수자리 A 블랙홀'(Sgr A)의 구조가 거의 원형에 가깝다는 사실을 확인했다고 22일 밝혔다.

궁수자리 A 블랙홀은 지구에서 가장 가까워 블랙홀 주변에서 일어나는 현상을 연구하는 데 최적의 대상이다.

이 블랙홀 구조를 자세히 살펴보기 위해 천문학자들은 지구상 여러 전파망원경을 연결하는 VLBI(초장거리 전파간섭계) 기술을 적용, 망원경 사이 거리만큼 큰 구경을 가진 가상의 망원경을 만들었다.

한국우주전파관측망(KVN)을 중심으로 일본(VERA)·중국(CVN)이 참여한 동아시아 VLBI관측망(EAVN)은 KVN 3기를 포함해 총 21기의 전파망원경으로 구성됐다.

이번 연구에서 10기는 1.3㎝ 파장대를, 8기는 7㎜ 파장대를 각각 관측했다. KVN 3기는 두 파장 관측에 모두 관여했다.

블랙홀을 관측할 때 어려운 점은 중심 주변 가스 구름으로 인한 빛 산란 현상인데, 이를 극복하기 위해 연구팀은 최신 빛 산란 모델 연구 결과를 EAVN 분석에 적용했다.

궁수자리 A 블랙홀이 원 모양으로 관측된 것은 블랙홀이 주변 기체들을 중력으로 끌어들이며 형성되는 부착흐름의 회전축이 우리 태양계 쪽을 가리키고 있음을 암시한다고 연구팀은 설명했다.

조일제 박사는 “궁수자리 A 블랙홀은 사상 최초로 관측된 M87 블랙홀보다 훨씬 가까이 있지만, 산란을 일으키는 가스구름에 둘러싸여 관측이 더 힘든 천체”라며 “EAVN 관측을 통해 산란 효과를 교정해 우리에게 가까운 블랙홀의 본 모습을 보게 됐다”고 설명했다.

이번 연구 결과는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal)에 게재됐다.

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