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'블랙홀 진짜 검다' 첫 증거 발견

중심으로 빨려들던 빛 갑자기 사라져

블랙홀로 빨려들어가 사라지는 빛이 최초로 포착됐다는 소식이 지난 1월 11일 잇달아 발표됐다. 미국의 찬드라 X선 천문위성과 허블우주망원경이 각각 관측한 결과가 같은 날 언론에 공개됐던 것. 그동안 주변에서 일어나는 현상을 통해 블랙홀에 대한 간접적인 증거가 많았지만 이번처럼 직접적인 증거가 포착되기는 처음이다.

찬드라 X선 천문위성은 ‘주변별’로부터 물질을 끌어당기는 과정에서 강한 에너지를 방출하는 X선 신성을 관측했다. 특히 물질이 신성 중심으로 빨려들어감에 따라 에너지가 어떻게 변화하는지를 추적했다. X선 신성은 중성자별이나 블랙홀을 포함한다. 중성자별인 경우 빨려들어가는 물질이 점점 밝아져 마지막 순간에 강한 X선을 방출하는 반면, 블랙홀인 경우에는 빨려들어가는 물질에서 나오던 에너지가 갑자기 사라져버린다. 이번에 관측된 결과가 바로 블랙홀 주변에서 예상되는 에너지 소멸 현상이다.

미국 하버드대의 블랙홀 전문가 라메쉬 나라얀 교수는 이에 대해 “물질이 빨려들어갔다가 다시 나올 수 없는 지역인 ‘사상의 지평선’이 블랙홀 주변에 존재한다는 결정적인 증거”라고 평가했다. 아이러니컬하게도 블랙홀에서 아무 것도 보이지 않아야 진짜 블랙홀이라는 것이다.

한편 이전까지 관측된 허블우주망원경 자료를 분석한 결과에서도 동일한 현상이 밝혀졌다. 블랙홀 중심으로 빨려드는 뜨거운 가스 덩어리로부터 나오는 자외선이 중심으로 빨려들수록 갑작스럽게 사라지는 현상이 나타난 것이다. 연구에 참여한 미국 나사의 고다드우주센터의 조셉 돌란 박사는 이에 대해“이론적으로 예측되던 바로 그것”이라고 강조했다.


블랙홀로 빨려들어가는 뜨거운 가스덩어리의 상상도. 가운데 동그란 지역이‘사상의 지평선’이다.

2001년 02월 과학동아 정보

  • 동아사이언스 편집부

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