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인류가 사상 최초로 ‘블랙홀의 그림자’를 구체적으로 관측한 사진을 얻는 데 성공했습니다. 미국과 유럽, 한국을 비롯해 200명 이상의 전세계 과학자로 구성된 ‘사건의지평선망원경(EHT)’ 연구팀은 지구로부터 빛의 속도로 5500만 년 떨어진 초대형 타원은하 ‘처녀자리A’에서 관측한 블랙홀 이미지를 벨기에 브뤼셀에서 열린 기자회견에서 4월 10일 공개했습니다.

이번 결과가 특별한 이유는 주변의 빛을 이용해 블랙홀을 시각화했다는 점입니다. 블랙홀의 실체가 존재하는 검은 영역과 블랙홀 주위의 빛이 왜곡돼 생기는 원반 모양을 명확하게 드러낸 거죠. 블랙홀의 그림자를 사진으로 담은 셈입니다. 

이번 결과는 유럽과 남미, 남극 등 전세계 8곳에 있는 전파망원경을 동시에 가동해 얻은 성과입니다. 2017년 4월 8곳의 망원경이 10일 동안 동시에 같은 블랙홀을 관측해 지구만 한 크기의 망원경으로 관측한 효과를 냈습니다. 이때 관측한 4100테라바이트(TB)가량의 데이터를 슈퍼컴퓨터로 분석해 블랙홀의 이미지를 만드는 과정이 핵심이었죠. 2년이나 걸린 이 과정에는 다양한 알고리듬이 쓰였습니다.

그 중 캐서린 보우먼 하버드대학교 연구원이 개발한 알고리듬은 마치 Q직소퍼즐을 맞추는 것과 유사합니다. 지구 위의 8개 지점에서 시간별로 관측한 데이터를 토대로 만들 수 있는 수많은 블랙홀의 형상 중에서 이론적으로 예측한 모습과 가장 유사한 모양을 골라내는 것이죠. 분석 결과의 신뢰도를 높이기 위해 4개의 연구팀이 보우먼의 알고리듬을 비롯해 다양한 알고리듬을 써서 개별적으로 블랙홀의 모습을 사진으로 만들었는데 거의 같은 모양이었습니다. 

연구를 이끈 쉐퍼드 도엘레만 미국 하버드-스미스소니언 천체물리센터 교수는 “세계 최고의 망원경들을 연결하고 혁신적인 알고리듬을 도입해 블랙홀 연구에 새 장을 열었다”고 말했습니다.