글/ 적예(笛睿)
【정견뉴스】
블랙홀은 우주 중에서 모든 것을 집어삼키는 특이한 천체(天體)로 심지어 빛마저도 탈출할 수 없다. 그런데 최근 과학자들이 X선 블래어 관측 과정에 블랙홀 뒤에서 새어나오는 빛을 처음으로 관찰하는데 성공했다.
미국 스탠퍼드 대학의 천체물리학자 댄 윌킨스 박사팀은 지구에서 8억 광년 떨어진 왜소 불규칙 은하 ‘I 츠비키 18’(I Zwicky 18)의 중심에 있는 초대질량 블랙홀을 관찰하던 중 흥미로운 패턴을 발견했다.
윌킨스 박사는 “블랙홀에 빨려 들어간 빛은 다시 탈출할 수 없다. 따라서 블랙홀 뒤에서 빛이 나올리는 없다.”고 했다.
하지만 블랙홀 뒤쪽의 빛을 관측할 수 있는 이유는 “블랙홀이 시공간을 왜곡시켜 주변의 빛과 자기장을 휘어지게 하기 때문이다.”
이 연구 결과는 네이처(Nature) 최신호(7월 28일자)에 실렸다. 역사상 최초로 블랙홀 뒷면에서 나오는 빛을 관측한 것으로 이는 1세기 전 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 통해 예측된 것이 입증된 것이다.
한편 연구팀의 또 다른 참가자인 스탠포드 대학 물리학과의 로저 블랜드퍼드 교수는 “50년 전부터 천체물리학자들은 블랙홀 부근의 자기장에서 어떤 상황이 나타나는지 예측해왔지만 우리의 기술로 이런 현상을 직접 관측해 아인슈타인이 예측한 현상을 실증할 수 있는 날이 오리라곤 생각조차 하지 못했다.”라고 했다.
이번 연구의 원래 목표는 블랙홀의 코로나에 대해 관찰하려던 것이다. 이는 초대질량 블랙홀에 가스가 빨려 들어갈 때 생기는 자력을 띤 플라스마다. 블랙홀에 삼켜지는 가스는 수백만 도의 초고온으로 가열된다. 그러면 원자에서 전자가 분리돼 자력을 띤 플라스마가 발생한다. 그것은 블랙홀 회전에 포착돼 높이 솟구쳐 아치를 그리다가 곧 붕괴한다. 그 모습이 태양의 코로나처럼 보여 같은 이름으로 불린다.
이번 연구에서 발견된 것은 블랙홀 코로나에서 방출된 일부 X선이 블랙홀 주변의 강착 원반에서 반사된 후 망원경으로 관측된 것이다.
연구원들은 이 빛이 ‘중력렌즈’ 효과에서 온 것은 아니라고 본다. 여기서 중력렌즈란 먼 천체에서 발출된 빛이 지구에 도달하는 과정 중에 거대한 질량을 가진 물질이나 천체의 영향으로 휘어져서 지구에 도달한 그림자가 어느 정도 실제와 달라지는 것을 말한다. 이번 연구에 따르면 이 X선은 보다 먼 곳의 다른 천체에서 온 게 아니라 블랙홀 주변의 코로나에서 유래한 것이다.
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/269531