[Newiz의 잡학지식]
블랙홀, 인류 역사상 최초 실물 포착!!
(Feat. 이게 가능한 일인가..??)
ㅡIntro
지금까지 블랙홀은 이론상으로만 존재했고, 우리가 미디어를 통해 본 블랙홀들은 모두 이론을 이미지화 시킨 '상상도'였을 뿐이었다. 하지만 이번에 거대 블랙홀 중 하나인 'M87'이 인류 역사상 최초로 포착되었다. 두둥..!!
1. 왜 이름이 '블랙'홀인가.
블랙홀은 어마무시한 질량을 가지고 있다. 질량이 클수록 '중력'도 강하다. 따라서 블랙홀은 어마무시한 질량으로, 어마무시한 중력을 가지고 있다. 이번에 발견된 블랙홀 'M87'의 질량은 태양의 65억배나 된다고 한다. 태양의 질량은 지구의 33만배 정도 된다. 즉, 블랙홀 'M87'은 지구의 2100조 배의 질량을 가지고 있는 것이다. 지구도 사람을 끌어당기고 있는데 그럼 'M87'은... 정말 후덜덜하다.
이러한 질량때문에 블랙홀은 빛까지도 빨아들인다.'빛이 들어갔다가 나오질 못해서 까맣게 보일 것'이라는 가설때문에 '블랙'홀이라고 불렸다.
2. 빛이 반사가 안 되는데 어떻게 관측을 했나.
블랙홀은 빛까지 빨아드리기 때문에 '빛의 반사를 통해 사물을 보는 육안'으로는 당연히 관측이 불가능하다. 이번에 관측한 블랙홀 'M87'도 블랙홀 '자체'를 포착한 것은 아니다. 블랙홀의 '윤곽'을 포착한 것이다. 블랙홀은 엄청난 중력으로 '시공간'마저 휘게 만든다. 따라서 블랙홀 주변의 빛들은 블랙홀 주변에서 휘게 된다. 이 때 휘어지는 빛들을 포착해서 블랙홀의 '윤곽'을 볼 수 있는 것이다. 이 윤곽(=a.k.a 사건지평선)을 꼴깍 넘어가면 블랙홀의 안으로 영원히 빠이빠이 하는 것이다.
참고로, 블랙홀 '자체'는 아직도 포착이 불가능하다. 따라서 블랙홀 실제 모습은 검은색이 아닌, 다른 색일 수도 있다고 한다.
3. 아무리 '윤곽'이라해도
이게 망원경으로 관측이 가능한 것인가.
물론 우리가 생각하는 일반 렌즈의 카메라로는 불가능하다. (우주만한 렌즈가 있다면 가능하겠지만...;;)
따라서 지구로 오는 전파(빛)를 포착하여 분석하는데 쓰이는 '전파망원경'을 통해서 포착한 것이다. 하지만 이 전파망원경 조차도 1~2개로는 거의 불가능하고, 전세계에 퍼져있는 여러대의 전파망원경으로만 가능하다. 이번 관측은 전세계 8대의 전파망원경을 통해 데이터를 수집 분석한 것이다. 만약, 전파망원경이 서울에 한 대, 부산에 한 대가 있다면, 이는 서울에서 부산크기만한 망원경이 있는 셈이다. 즉, 이번에 전세계의 8대 전파망원경 연결은 지구만한 크기의 망원경으로 관측한 셈이다. (전세계에 전파망원경이 늘어나면 그만큼 고해상도 포착이 가능하게 될 것이다.)
출처 : Perimeter Institute for Theoretical Physics
4. 전파망원경이라도
'M87'까지 엄청 멀텐데 어떻게 포착한 것인가.
'M87'까지는 5500만 광년(光年)의 거리이다. 즉, 'M87'에서 지구까지 오려면 빛의 속도로도 5500만년이 걸린다는 소리다. 지구에서 'M87'을 콕 찝어서 지금 빛을 쏘면 5500만+5500만, 총 1억1천만 년 후에나 그 전파를 받아볼 수 있는 것이다. 따라서 과학자들은 5500만년 전에 'M87'에서 발생하여 쏘아진 빛(전파)을 수집 분석하여 포착한 것이다. 즉, 지구의 공룡들이 멸종하면서, 영장류가 슬슬 생겨나면서 우끼끼거리고, 오늘날의 육지 형태가 슬슬 갖춰지기 시작한, 5500만년 전의 'M87' 모습을 '지금' 포착해서 보고 있는 것이다.
ㅡ Outro.
어떤 분들은 블랙홀 관측이 이렇게나 호들갑 떨 일인가 할 것이다. 1915년 아인슈타인은 일반상대성이론을 통해 블랙홀(블랙스타)이란 것이 있을 것이라고 '예상'했다. 엄청난 중력으로 빛까지 빨아들이는 '블랙스타'가 있을 것이고, 이는 엄청난 중력으로 시공간을 왜곡시킬 것이라 예상했었다. 그리고 이 이론을 바탕으로 과학자들은 블랙홀을 이미지화 시켜보았고, 이번 관측된 블랙홀은 이미지화 시킨 블랙홀과 거의 흡사했다.
즉, 아인슈타인의 상대성이론이 100여년만에 시각적으로, 실제로 증명된 것이다. 또한, 아인슈타인이 예상하던 '블랙홀'의 존재도 시각적으로 입증된 것이다. 이로서 일반상대성이론은 더욱 확고한 이론으로 한 발 더 나아가게 되었다.
그 무엇보다도 나를 두근거리게 한 것은 바로 ,
'시공간이 휘어지는 것'이 실제로 보였다는 점이다.
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아인슈타인, 당신은 대체...
아인슈타인을 기리며
아인슈타인 코인(EMC2)이나 더 사러가야겠당.
떡상하여라. 우주끝까지.
아인슈타인늄이여.
