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블랙홀의 뒷면에서 나온 메아리가 관찰됐다. 아인슈타인의 일반상대성 이론으로 예측된 현상이었지만 관찰된 것은 처음이다.

댄 윌킨스 미국 스탠퍼드대 카블리 입자천체 물리학 및 우주학 연구소 연구원팀은 지구에서 8억 광년 떨어진 아이츠비키원(I Zwicky 1) 은하 중심에 있는 초대질량블랙홀의 코로나에서 나온 X선 플레어를 조사하던 중 작은 X선 플레어를 추가로 관측해 국제학술지 ‘네이처’ 7월 28일자에 발표했다. doi: 10.1038/s41586-021-03667-0

연구팀은 각 플레어의 광자를 분석했다. 블랙홀 내에서는 중력에 의해 빛의 진동수가 달라지는 중력적색편이가 일어난다. 광자가 방출된 위치에 따라 경험하는 중력적색편이 값이 달라지기 때문에 광자의 에너지 분포를 분석하면 방출 위치를 추적할 수 있다. 

분석 결과 추가로 관측된 작은 X선 플레어는 블랙홀의 강착원반 뒤에서 반사돼 방출된 것으로 나타났다. 블랙홀이 공간과 빛, 자기장을 휘어지게 한 덕분에 블랙홀 뒤에서 방출된 광자를 연구팀이 관측할 수 있었던 것이다.

윌킨스 연구원은 “몇 년 전부터 일반상대성 이론으로 예측된 이 메아리가 어떻게 관측될지 계산해 왔다”며 “망원경으로 처음 X선 플레어로 나타난 메아리를 봤을 때 무엇인지 바로 알아낼 수 있었다”고 말했다.