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[IT뉴스][사이언스샷] ‘우주의 반지’ 블랙홀, 원래 모습 그대로였다

온카뱅크관리자

2026-11-12 07:57:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">호주 연구진, 2019년 발표 이미지 검증<br>데이터 재분석, 고리 모양 유지돼<br>블랙홀 영상, 아인슈타인 상대성이론 입증</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="7Pz03JcnaJ">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b5f9f8488a2e29738fabc8c33c31fd1b654919c4a3f2979555904b9d990bb281" dmcf-pid="zQqp0ikLkd" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="호주 연구진이 2017년 4월 11일 EHT 프로젝트의 데이터를 바탕으로 재구성한 블랙홀 합성 이미지. ETH 연구진이 2019년 발표한 이미지와 거의 같다./CSIRO" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/chosunbiz/20261112075119062ctwf.jpg" data-org-width="2337" dmcf-mid="1BpBiyFYAc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/chosunbiz/20261112075119062ctwf.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            호주 연구진이 2017년 4월 11일 EHT 프로젝트의 데이터를 바탕으로 재구성한 블랙홀 합성 이미지. ETH 연구진이 2019년 발표한 이미지와 거의 같다./CSIRO
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="8db3ebba706b72c4bc0e560145b96d1b205b2ca95765b0948c104ffd84955143" dmcf-pid="qxBUpnEoge" dmcf-ptype="general">2019년 국제 공동 프로젝트인 ‘사건 지평선 망원경(EHT)’은 블랙홀의 실제 이미지를 처음으로 공개했다. 영화 ‘반지의 제왕’에 나오는 절대 반지처럼 칠흑 같은 어둠 속에 고리가 노랗게 빛나는 모습이었다. 일부 연구자는 고리 모양이 이미지 재구성 기법으로 인한 인공적 현상이라고 주장하며 이를 믿지 않았다. 이제 완전히 독립적으로 수행된 재분석을 통해 마침내 회의론이 완전히 사라졌다. 블랙홀은 여전히 우주의 절대 반지처럼 빛났다.</p>
          <p contents-hash="5eb82046ed20f530659b07bcb52183f39bb69d21df58a9353958ac993ed8dfa8" dmcf-pid="BMbuULDgoR" dmcf-ptype="general">호주 연방과학산업연구기구(CSIRO)의 니티야난단 티아가라잔(Nithyanandan Thyagarajan) 박사 연구진은 “2019년에 발표된 논문의 데이터를 새로 개발한 독립적인 이미지 알고리즘으로 재구성한 결과 원본 이미지와 매우 유사한 새로운 이미지를 생성했다”고 12일 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했다.</p>
          <p contents-hash="dcb6ec0acfe643d634af4cca691ccd835b6a4591dcbfaac64137e644792829a5" dmcf-pid="bRK7uowaoM" dmcf-ptype="general">2019년 EHT 프로젝트는 처녀자리 은하단의 한가운데에 있는 M87 블랙홀을 동시에 관측해 고리 모양의 블랙홀을 처음으로 확인했다고 국제 학술지 ‘천체물리학 저널 레터스’에 발표했다. M87 블랙홀은 지구에서 5500만 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어져 있으며 질량은 태양의 65억배에 이른다.</p>
          <div class="video_frm" dmcf-pid="Ke9z7grNAx" dmcf-ptype="embed">
           <div class="layer_vod">
            <div class="vod_player">
             <iframe allowfullscreen class="player_iframe" dmcf-mid="FeY14rTsgj" dmcf-mtype="video/daumvod/owner" frameborder="0" height="370" id="video@FeY14rTsgj" poster="https://thumb.kakaocdn.net/dna/kamp/source/rv5yw31bqg4egpvrpjf2cqu9e/thumbs/2.jpg?credential=TuMuFGKUIcirOSjFzOpncbomGFEIdZWK&amp;expires=33351346283&amp;kamp_tidx=0&amp;signature=vIwtxTDj1gvpJ2Xdf0RRipm97rY%3D&amp;ts=1794437483" scrolling="no" src="https://www.daum.net/video/embed/player/et2bnp71dhx6hc1f?service=daum_news" width="100%"></iframe>
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          <p contents-hash="3bd9fc58b9e55901bc2b2a055075bf2f581c961e44a741bedcf32c51bbd0147d" dmcf-pid="9tSOs74qAQ" dmcf-ptype="general"><strong>◇7년 전 이미지와 같은 고리형</strong></p>
          <p contents-hash="ec17c602db54645d12d933a4e34e37970e36629caaf2f7358f2a84e6da3f627c" dmcf-pid="2FvIOz8BgP" dmcf-ptype="general">블랙홀은 사물을 끌어당기는 힘인 중력이 엄청나게 강해 모든 물질을 빨아들이는 천체다. 빛조차 빠져나오지 못한다. 과학자들은 블랙홀을 직접 관측하는 대신 블랙홀의 윤곽인 ‘그림자’를 관측하는 방법을 택했다. 당시 공개된 이미지는 블랙홀 자체가 아니라 그 주변을 엄청난 속도로 회전하고 있는 물질에서 나온 빛이다. 이 물질과 블랙홀 경계면이 바로 프로젝트 이름이기도 한 ‘사건 지평선’이다. 물질들이 이곳을 넘어 블랙홀로 빠지면 영원히 돌아오지 못한다.</p>
          <p contents-hash="f78ea890ce5f3b8c6bef7ec2bdbaf18efd6992a104b86c0a0f2b3842fc0f0cb8" dmcf-pid="V3TCIq6bo6" dmcf-ptype="general">EHT 프로젝트는 전 세계에 흩어져 있는 전파망원경들을 하나로 연결해 지구 크기의 단일 전파 안테나처럼 작동시켰다. 한국천문연구원을 포함해 전 세계 연구 기관 20여 곳이 2017년 4월 남극, 안데스산맥 등 전 세계 8곳에 있는 전파망원경이 관측한 결과로 블랙홀 이미지를 만들었다.</p>
          <p contents-hash="0fe2cd5d883b1d05d58176b200ef3c44cefa3a2be236640350683655e0fe47cf" dmcf-pid="f0yhCBPKj8" dmcf-ptype="general">하지만 블랙홀 이미지 합성을 가능하게 한 바로 그 네트워크 구조가 EHT의 한계이기도 했다. 티야가라잔 박사는 “전 세계에 흩어져 있는 망원경이 소수에 불과하기 때문에 측정값에 큰 공백이 생기며, 이를 영상 처리 알고리즘이 메워야 한다”며 “또한 매우 짧은 전파 파장에서 관측하기 때문에 대기가 신호를 왜곡시킬 수 있다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="dc05effcec71773ccb140606574a51246927d43b2352ccb44d442f2f5e7096ca" dmcf-pid="4pWlhbQ9o4" dmcf-ptype="general">간단히 말해 당시 ETH가 블랙홀 이미지를 구성한 원본 데이터는 다른 천체 관측 데이터보다 해석의 여지가 더 크다는 말이다. 데이터 처리 방식이 최종 이미지에 큰 영향을 미칠 수 있다. 실제로 2022년 일본 고베대 연구진은 ETH 프로젝트가 사용했던 데이터 분석 기법을 사용하면서 가정을 약간 달리하면 M87 블랙홀에서 고리가 전혀 발견되지 않는다고 발표했다. 일본 연구진이 얻은 이미지에는 고리 대신 전파가 뭉쳐 있는 형태가 나타났다.</p>
          <p contents-hash="263ee170a413b5152a7870af2c00858eec0e37edc13aa4c3ccb8906935a5b692" dmcf-pid="8UYSlKx2Af" dmcf-ptype="general">호주 연구진은 데이터를 재분석하기 위해 새로운 데이터 처리 파이프라인을 개발했다. ETH 프로젝트는 전파망원경 두 대의 데이터를 분석한 후 결합했지만, 호주 연구진은 전파망원경들을 3대씩 묶었다. 연구진은 전파망원경 3대씩 측정값을 결합함으로써 천체의 형태에 대한 정보는 보존하면서 대기나 망원경에서 발생하는 오차는 상쇄할 수 있다고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="7a3aad399a349dff2c1c613847818d1431cef5e8fb43b211991829911c873d0d" dmcf-pid="6uGvS9MVAV" dmcf-ptype="general">또 연구진은 블랙홀 이미지에 대한 기대에서 비롯된 편향을 최소화하기 위해, 블랙홀이 아닌 이미지를 통해 훈련된 인공지능(AI) 기계 학습 알고리즘을 개발했다. 그 결과 나온 이미지는 2019년 발표된 원본과 거의 같았다. 연구진은 “일반상대성이론이 블랙홀 주변의 시공간을 실제로 정확하게 설명한다는 EHT의 발견을 확증하는 결과”라고 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9bca10a87ca929268145eaae2e37d340c7248fd19aec58d2549d7b846545b23b" dmcf-pid="P7HTv2RfN2" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국천문연구원이 참여한 EHT 국제 공동 연구wls이 지난해 관측한 블랙홀 M87의 그림자./ETH" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/chosunbiz/20261112075120324boqo.jpg" data-org-width="498" dmcf-mid="tjHF6sWIoA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/chosunbiz/20261112075120324boqo.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            한국천문연구원이 참여한 EHT 국제 공동 연구wls이 지난해 관측한 블랙홀 M87의 그림자./ETH
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="f5cb0e8a2857b3eacbe9d064811be8de73b85a53e3e8cbbb631a555e053b804d" dmcf-pid="QzXyTVe4j9" dmcf-ptype="general"><strong>◇100년 전 아인슈타인의 상대성이론 확증</strong></p>
          <p contents-hash="9d60e3f7cd957365af6d745c39ae77848cacbe81a1828178aa9335970b607879" dmcf-pid="xqZWyfd8gK" dmcf-ptype="general">블랙홀은 18세기에 처음 제시된 개념이지만, 과학 연구 대상이 된 것은 1915년 아인슈타인의 일반상대성이론 덕분이다. 아인슈타인은 천체가 너무 무거우면 자체 중력에 스스로 급격하게 수축한다고 주장했다. 바로 블랙홀이 되는 것이다. 지구 정도 질량이 블랙홀이 되면 지름이 1㎝로 수축된다. 블랙홀 이미지는 100년 전 아인슈타인의 이론을 입증했다.</p>
          <p contents-hash="4c21ebe492ee9eab0343e33d156fc3c89660c8664f1dd3af6853b7c5673e54ff" dmcf-pid="yDiMxCHlgb" dmcf-ptype="general">블랙홀은 중력이 워낙 강해 주변의 시공간(時空間)을 휘게 한다. 볼링공이 떨어져 매트리스가 움푹 들어가는 것을 연상하면 된다. 시공간이 휘면 블랙홀 뒤쪽을 도는 물질에서 나오는 빛도 앞으로 휘어져 나온다. 이렇게 블랙홀을 앞뒤로 둘러싼 물질을 다 확인하면 블랙홀 윤곽이 드러난다. 이를테면 보자기가 감싸고 있는 모양을 보고 그 안의 물체가 어떻게 생겼는지 아는 것과 같다.</p>
          <p contents-hash="0ae29cbf737c107ac000fe3aee9c6c731c3105570a7aeb557f653b122b9f2ddb" dmcf-pid="WwnRMhXSaB" dmcf-ptype="general">이미지에서 블랙홀의 한쪽이 밝게 보이는 것도 특이한 현상이다. 사건 지평선에 다가간 물질은 빛에 가까운 속도로 공전하며 블랙홀로 끌려 들어간다. 아인슈타인의 상대성이론에 따르면 이렇게 회전하는 물질의 원반 중 지구를 향해 움직이는 부분은 지구에서 멀어지는 부분보다 더 밝게 보인다. 구급차가 가까이 올수록 사이렌 소리가 커지고 지나치면 소리가 작아지는 것과 같은 원리다.</p>
          <p contents-hash="a3c9a155f2df79b3b063235b54992b90d9adcc2e5b647a6bfdc970130ce33792" dmcf-pid="YrLeRlZvgq" dmcf-ptype="general">참고 자료</p>
          <p contents-hash="1aee3da25fda10bedec9c43d628859ef949a3a20439d6ba8b8605ccf9e74724d" dmcf-pid="GmodeS5Tkz" dmcf-ptype="general">Nature(2026), DOI: <a href="https://doi.org/10.1038/s41586-026-11241-9" rel="" target="_blank" title="https://doi.org/10.1038/s41586-026-11241-9">https://doi.org/10.1038/s41586-026-11241-9</a></p>
          <p contents-hash="57e19ab9c9ab1166f40ba4e674e66900bcfc8bc12894918f6110a20c969390b6" dmcf-pid="H673FdAia7" dmcf-ptype="general">The Astrophysical Journal(2022), DOI: <a href="https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac6ddb" rel="" target="_blank" title="https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac6ddb">https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac6ddb</a></p>
          <p contents-hash="d190082c0d0cdf2171bec20ad3733ec561a34334b00de430932290637f502e83" dmcf-pid="XPz03Jcnau" dmcf-ptype="general">The Astrophysical Journal Letters(2019) DOI: <a href="https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab0ec7" rel="" target="_blank" title="https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab0ec7">https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab0ec7</a></p>
          <p contents-hash="3ac059c4cbad6192c01c9433b9c18a1cbe0b5a7ccbfcd9402bcc6bf1b307c37b" dmcf-pid="ZQqp0ikLAU" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 &amp; Chosun.com -</p>
         </section> 
        </div> 
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