[파이낸셜뉴스] 2019년에 발표한 M87 블랙홀이 확실하다는 사실을 국내 연구진을 비롯한 국제 공동연구진이 입증했다. 뿐만아니라 블랙홀 주변의 플라즈마 난류들의 움직임이 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측한 것과 일치한다는 것을 관측을 통해 입증해냈다. 한국천문연구원은 국제 공동 연구진이 사건지평선 망원경(EHT)으로 M87 은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀의 그림자와 빛의 고리 구조를 또다시 포착했다고 18일 밝혔다. 연구진은 2017년과 2018년에 관측한 블랙홀 영상을 비교 분석해 '천문학과 천체물리학(Astronomy and Astrophysics)'에 발표했다. 블랙홀 영상화팀의 공동 리더인 천문연구원·연세대학교 박사후연구원 조일제 박사는 "2018년에 블랙홀을 다시 관측해 2017년 관측 영상과 비교해보니 크기가 동일했다"며 "이는 우리가 봤던 것이 진짜 블랙홀이라는 것을 증명한 셈"이라고 말했다. 블랙홀 그림자와 빛의 고리 구조 크기는 블랙홀의 질량에 의해서 결정된다. M87 블랙홀의 질량은 매우 천천히 증가하는 것으로 알려져 있기 때문에 인류의 역사보다 긴 시간이 지나더라도 질량에는 거의 변화가 없어야 한다. 이번에 관측한 블랙홀의 그림자와 빛의 고리 구조 크기는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 맞게 변화가 없었다. 이번 국제 공동 연구의 총괄 책임자인 대만중앙연구원 천문천체물리연구소 소속 케이치 아사다 박사는 "블랙홀 그림자의 존재를 새로운 관측을 통해 확인했다는 것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 확실하게 입증하는 중요한 결과"라고 말했다. 다만 블랙홀 주변 빛의 고리 구조는 지속적으로 변하고 있었다. 이는 블랙홀 주변에 있는 많은 플라즈마가 난류처럼 움직이면서 빛 고리의 밝은 부분이 랜덤하게 변했다. 연구진은 지금까지 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 블랙홀 주변에 있는 플라즈마 때문에 밝기가 변할 수 있다는 것을 예측해왔다. 이번 관측을 통해 예측이 맞다는 것을 입증한 셈이다. 연구진은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 후속 연구를 통해 고리 구조의 밝기 변화를 분석함으로써 블랙홀 주변 물질 유입 및 방출 과정에 대한 더 큰 실마리를 찾을 것으로 기대하고 있다. EHT는 2017년을 시작으로 2018년, 2021년, 2022년에 M87을 관측했으며, 2024년에도 관측을 수행할 예정이다. 특히 올해는 한국천문연구원이 운영하는 한국우주전파관측망(KVN)이 관측에 직접 참여한다. 연구진은 KVN의 참여로 더 정확한 블랙홀 영상을 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 조일제 박사는 "블랙홀 영상화는 페타바이트에 달하는 방대한 관측 자료를 과학연구에 필요한 영상으로 변환하는 중요한 과정"이라며 "이번 영상화 과정에서 한국 연구자들이 영상화팀의 공동 리더를 맡음으로써 거대 국제 협력 프로젝트에서 주도적인 역할을 수행했다"고 강조했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 2019년 12월 미국 플로리다 마이애미에서 열린 '아트 바젤 마이애미', 한 예술가가 전시장 벽면에 바나나를 하나 붙여 전시했다. 작품 제목은 '코미디언'. 시중에 파는 흔하고 흔한 바나나일 뿐이지만 해당 작품의 가격표는 12만달러(약 1억5000만원)였다. 그런데 데이비드 다투나라는 헝가리의 퍼포먼스 아티스트가 전시 중이던 바나나를 먹어치우는 일이 발생했다.  미술관 관계자는 태연하게 새 바나나를 붙여서 다시 전시했다. 데이비드 역시 12만 달러를 배상하지 않았다. 해당 작품은 '바나나' 그 자체에 있는 것이 아니라 수많은 예술가들이 꿈꾸는 글로벌 아트 바젤에서 '바나나'를 전시한다는 개념 자체에 있었기 때문이다.  1억5000만원짜리 '바나나 작품', 먹어도 되나요? 이탈리아 출신의 작가 마우리치오 카텔란의 일화다. 그는 작품을 창작하고 전시한 뒤 작품에 대한 일체의 해설을 하지 않는 것으로 알려졌다. 작품의 제목이 '코미디언'인 것은 바나나 한송이를 12만 달러나 주고 사는 미술계를 풍자한 것인지, 아니면 예술의 가치를 돈으로 환산하는 세태를 비판하고자 하는 것인지 알 수 없다. 하지만 작품에 대한 어떠한 설명도 하지 않는 그 이기에 작품 너머는 온전히 그것을 감상하는 사람들의 몫으로 남겨진다. 발칙한 상상을 해보자. 마우리치오 카텔란은 '코미디언' 해프닝 이후로 더 유명해졌을 것이다. 그리고 더 큰 유명세덕에 그의 작품 가격 역시 더 비싼 가격에 거래됐을 것이다. 만약 마우리치오 카텔란의 작품을 이미 여럿 소유한 콜렉터가 있었다면 '코미디언' 해프닝 이후 그가 기존에 가지고 있던 작품들의 가격은 더 올랐을 수도 있다. 마우리치오 카텔란이 마이애미 바젤을 앞두고 어두운 지하실에서 바나나를 먹어버린 예술가, 그의 콜렉터와 함께 모여서 '코미디언' 전시 이후 크게 한 탕할 생각에 기쁜 미소를 짓고 있는 장면을 떠올려 본다. 현대 미술사에 획을 긋는 전시에 이런 불경스런 상상을 한다는 것은 큰 실례일 수 있다. 하지만 마우리치오 역시 언제나 논쟁적인 작품으로 기존 미술계에 큰 충격을 불러온 작가이기에 개의치 않을 수도 있다. 운석에 맞은 교황, 공손한 히틀러 '불경스런 상상들' 리움미술관은 올해 첫 전시로 이탈리아 출신 작가 무이리치오 카텔란의 개인전 'WE'를 7월 16일까지 개최한다. '코미디언'을 포함해 총 38점의 작품을 전시한다. 교황이 운석에 맞아 쓰러진 모습을 하고 있는 '아홉 번째 시간', 단정한 옷을 입고 공손히 무릎 꿇은 히틀러의 모습을 한 '그'는 전시 당시 큰 반향을 일으켰다. 카텔란의 일상의 이미지를 도용하고 차용하면서 모방과 창조의 경계를 넘다들어 '뒤샹의 후계자'로도 평가 받는다. 프랑스의 예술가 뒤샹은 1917년 기성 변기를 '샘'이라는 이름을 붙여 출품한 작가다. '코미디언'의 일화는 이보다 1년 정도 앞서 경매에 출품 됐던 뱅크시의 작품 '풍선과 소녀'를 떠올리게 한다. 철저하게 얼굴을 감추고 영국에서 활동하는 뱅크시는 예술계 전반을 비판하는 그래피티 아티스트다. 2018년 10월 뱅크시의 작품 '풍선과 소녀'가 경매에 나왔고 당시 작품은 104만 파운드(당시 기준 15억원)에 낙찰됐다. 하지만 낙찰과 동시에 액자에 장치된 특수 설비가 그림을 분쇄기로 잘라서 작품은 파손됐다. 얼굴 없는 화가로 알려진 뱅크시가 현대 미술시장의 작품거래 관행을 조롱하기 위해 액자에 분쇄기를 설치해 낙찰과 동시에 작품을 조각내 없애 버리는 시도를 하려 했던 것이다. 하지만 절반 정도만 파손된 그의 작품은 3년 뒤인 2021년 영국 소더비 경매에 다시 출품돼 300억원에 팔렸다. 파손된 작품의 '사랑은 휴지통에'라는 제목을 달았다. 마우리치오 카텔란과 뱅크시 이 둘은 모두 현대 미술계의 허례허식과 허영에 반기를 든 작가들이다. 하지만 모순적이게도, 아니 어쩌면 자연스럽게도 예술계는 이들이 미술계를 배척할 수록 이들을 더 사랑했다. 이들의 작품 가격은 그들이 예술계를 배척하고, 비판할 수록 더 올라만 갔다. 어쩌면 예술은 '나쁜 남자'를 좋아하는지도 모른다. 예술가의 '눈'은 왜 다를까 예술가들은 남들과는 조금 다르게 세상을 본다. 다르게 본다는 것은 처음부터 조금 다른 각도에서 보거나, 다른 필터를 통해 그것을 보거나, 설령 같은 각도 같은 필터로 같대상을 보더라도 사유를 통해 본 것에 대한 해석을 범인들과는 달리 한다는 의미다. 화가, 시인, 작곡가, 조각가, 소설가 등 '예술 한다'는 사람들을 관찰해 보면 몇몇 공통적인 특징들이 보인다. 요즘 유행하는 MBTI에 따라 ENTP, ISFJ 등 사람을 나누는 것처럼 'A'(Artitic·예술적인)한 경향이 있다. 넘치는 호기심, 풍부한 감수성, 따뜻한 시선 등 A를 대표하는 많은 특징이 있지만 그 중 하나는 "어쩐지 좀 꼬여 있다"는 것이다. 여기서 '꼬여 있다'라는 것은 부정적 의미와 동시에 긍정적 의미를 갖는다. 이준익 감독은 영화 '동주'(시인 윤동주를 다룬 영화다)를 찍고 나서 한 언론 인터뷰에서 '열등감'이 성장의 동력이라고 말했다. 영화 '동주'에서도 윤동주는 유년 시절 송몽규라는 그의 친구에게 열등감을 느낀다. 송몽규는 윤동주보다 시도 잘쓰고 머리도 좋다. 유년의 윤동주에게 송몽규는 모짜르트였고 자신은 살리에르였을지도 모른다. 하지만 역사는 윤동주를 기억하고 있다. '인간실격' 다자이 오사무 그를 지배했던 열등감 '인간실격'을 쓴 다자이 오사무 역시 열등감 덩어리였다. 부잣집 도련님으로 태어난 자신의 출생에 마저 열등감을 느꼈다. 그는 청년 시절 마르크스주의를 접하고 프롤레타리아 문학에 심취했으나 자신의 사회적 계급에 절망하고 여러차례 자살을 시도한 끝에 결국 목적한 바를 이룬다. 미시마 유키오가 그의 자살을 두고 "냉수마찰이나 기계체조 같은 규칙적인 생활을 했으면 자살했을 리가 없다"라고 비판한 일화는 유명하다. 열등감, 결핍, 내면의 어둠과 같은 요소들은 예술가 개인을 갉아 먹을 수는 있지만 그 과정에서 예술로 승화되기도 한다. 진주를 만들기 위해 진주 조개 안에 다른 조개의 껍질이나 모래알을 넣는 것처럼 꼬인 성격을 유발하는 그런 '이물'들이 알 수 없는 화학 작용을 하는 것이다. '결핍'은 한 인간의 내면을 '꼬아' 버리기도 하지만 그를 더 성숙하게 만들기도 한다. 성숙해진 인간은 미숙할 때의 시선과는 다른 눈으로 세상을 보고, 해석할 것이다. 굳이 예술까지가지 않더라도 일반적인 인간관계에서도 마찬가지다. 예를 들어 서양에서는 '금발 여성은 멍청하다'거나 일부 동양권 국가에서는 '가슴이 큰 여자는 둔하다'는 속설이 있다. 21세기 대한민국에서 이런 속설은 남성이 여성을 외모로 판단하는 과거의 구태이자 악습이며 근거없는 미신이라는 비판을 들어도 싸다. 하지만 한 번 돌려서 생각해 보면 '금발 여성'과 '가슴이 큰 여성'이라는 기표는 '큰 노력을 들이지 않고도 남성의 호감을 사는데 어려움을 겪어 보지 않은 사람'이라는 기의가 될 수도 있다. 관계를 개선하기 위해 별다른 노력도, 성찰도 하지 않아도 원하는 것을 쉽게 가질 수 있는 경우다. '멍청하다', '둔하다'는 어쩌면 관계를 개선하기 위해 노력하고, 성찰하는 사유의 기회를 많이 갖지 못했다는 걸 달리 표현할 걸지도 모른다. 매력적인 이성(혹은 동성)이 되는 것은 유전자와 호르몬의 레벨에서부터 한 유기체의 강력한 삶의 동력이 된다. 우리나라 최고의 기타리스트이자 부활을 만든 김태원 선생은 자신이 처음 기타를 잡은 이유에 대해 "한 소녀를 위해서"라고 말한 바 있다. 무려 제목이 '사랑의 기술'을 쓴 에리히 프롬 역시 사랑이 넘치는 환경에서 자랐다면 그런 책을 쓰지 못했을 것이다. 역사에 남을 만한 대부분의 과학적 이론, 예술적 성취는 20~30대에 이뤄진 경우가 많다는 가설이 있다. 한 개체로서 인간은 20~30대, 프로이트가 말한 리비도(성적 충동)가 가장 풍부한 시기에 뛰어난 업적을 이룬다는 것이다. 만류인력의 법칙을 발견한 아이작 뉴턴이나 상대성 이론을 만든 아이슈타인 역시 그 이론에 대한 발표와 논문은 중년 이후에 냈을지라도 그 이론의 뼈대가 되는 아이디어는 20~30대에 이미 마쳤다고 한다. 진주조개가 진주를 만들기 위해서는 몸 속에 침투한 불순물을 약 2년여의 시간 동안 몸 속에 품고 있어야 한다고 한다. 그 불순물은 조개의 몸속에서 돌고 돌다 조개껍질을 만드는 물질이 천천히 쌓이며 진주가 된다고 한다. 어쩌면 예술가의 '눈'도 태어날 때부터 달고 태어나는 것이 아니라 조개의 몸에 침투한 불순물처럼 오랜 시간 예술가들의 몸 속을 돌고 돌아 어느 순간 세상에 나오는 것은 아닐가. 그리고 그 불순물(열등감, 결핍, 질투 그게 무엇이든)이 몸 속을 돌고 돌다 보니 그들의 심정은 범인들이 볼 때 '꼬여 있는' 것처럼 보이는 것은 아닐까. 자살한 다자이 오사무에게 '냉수마찰'과 '기계체조' 악담을 퍼부었던 미시마 유키오도 자신의 일생을 할복자살로 마감했다고 한다. 후일에 문학 평론가와 심리학자들은 이런 미시마가 다자이에게 악담을 퍼부은 것은 "미시마의 내면에 다자이와 비슷한 부분이 있어서"그런 것은 아닐까라는 평을 했다고 한다. hwlee@fnnews.com 이환주 기자

[파이낸셜뉴스] 전세계 300여명의 천문학자가 참여한 사건지평선망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구진이 우리은하 중심부 궁수자리에 있는 블랙홀을 최초로 발견했다고 12일 밝혔다. 이 블랙홀은 지구에서 약 2만7000광년 떨어져 있다. 이번의 획기적인 발견은 2019년 EHT 연구진이 'M87' 은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀의 영상을 최초로 관측한 이후 두 번째 성과다. 궁수자리 A 블랙홀의 영상화 과정에 참여한 조일제 박사(스페인 안달루시아 천체물리연구소)는 "이번 영상은 빠르게 변화하는 블랙홀의 그림자를 포착해, 천체가 정적이라고 가정하고 촬영하는 기존 전파간섭계 영상화 과정의 한계를 극복했다는 점에서도 큰 의미가 있다"고 강조했다. 이어서 조 박사는 "이를 바탕으로 머지않아 블랙홀로 물질이 빨려 들어가는 과정도 직접 관측할 수 있을 것"이라고 전망했다. EHT 연구진에는 과학기술연합대학원대학교(UST), 경북대, 서울대, 세종대, 연세대, 한국천문연구원 등 9명의 한국 과학자들도 참여했다. 천문연구원에 따르면, 궁수자리 A 블랙홀은 질량이 태양보다 약 400만배 크다. 태양계로부터의 거리가 M87 블랙홀과 비교해 2000분의 1 정도로 가까워 블랙홀 연구의 유력한 대상이다. 그러나 M87에 비해 1500배 이상 질량이 작다. 이번 관측에서 블랙홀 주변의 가스 흐름이 급격히 변하고, 영상이 심한 산란 효과를 겪어 M87에 비해 관측이 어려웠다. EHT 과학이사회의 공동 위원장인 세라 마르코프는 이날 "궁수자리 A 블랙홀과 M87 블랙홀은 매우 유사한 모양을 보이는데, 이는 아인슈타인의 일반상대성 이론에 의한 것"이라고 말했다. 즉, 이는 우주진화와 상대성이론을 설명하는데 있어서 일치한다는 것을 보여준 것이다. 또한 기존 M87과 이번 궁수자리 A 블랙홀 연구에 참여한 김재영 경북대 교수는 "이전 M87 블랙홀과 비교해 궁수자리 A 블랙홀은 제트와 같은 강력한 물질 분출 현상이 없는 블랙홀"이라며, "이 두 블랙홀의 EHT 영상을 함께 연구함으로써 현대 천체물리학의 가장 큰 난제들 중 하나인 블랙홀 제트의 물리적인 기원을 이해할 수 있을 것"이라고 설명했다. 한편, 2019년 당시 처녀자리 은하단 중심부에 존재하는 거대은하 'M87'의 중앙 블랙홀을 관측했다. 이 블랙홀은 지구로부터 5500만광년 떨어져 있다. 이 블랙홀의 질량은 태양의 65억배, 지름은 160억㎞에 달한다. 또한 M87 중앙 블랙홀의 그림자가 약 400억㎞이고, 블랙홀의 지름은 그림자에 비해 40%가량인 것으로 측정했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 음향파나 지진파까지 조절할 수 있는 자연에 존재하지 않는 '메타표면'을 만들었다. 이 메타물질은 음파탐지기로도 잡히지 않는 잠수함을 만들거나, 지진을 회피하는데 활용될 수 있다고 설명했다. 포항공과대학교(POSTECH)는 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 통합과정 이동우씨 연구팀이 소리 영역까지 제어할 수 있는 메타물질을 개발했다고 29일 밝혔다. 연구진은 물속에서 음향 굴절률을 조절해 파동을 흡수하거나 통과시킴으로써 음파탐지기에도 잡히지 않는 '수중 스텔스 메타표면'을 제안했다. 뿐만 아니라 진동과 같은 판에서의 파동 흐름을 극단적으로 바꿀 수 있는 것을 확인했다. 연구진은 지금까지 메타물질 연구는 빛이나 전자기파에 집중됐지만, 음파나 지진파에도 적용될 수 있음을 확인했다. 노준석 교수는 "심해 환경 속에서 수중 음파 탐지기를 피할 수 있는 잠수함, 지진이 와도 멀쩡한 원자력발전소를 만드는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 자연에서 빛이 어떤 물질을 만났을 때, 일반적으로 양(+)의 방향으로 굴절되는 성질이 있다. 메타물질은 이런 빛의 굴절 특성을 음(-)의 방향, 완전 투과를 일으키는 제로 굴절률(0) 또는 완전 흡수체를 설계할 수 있다. 이 때문에 메타물질은 투명하게 보이게 만들수도 있다. 굴절률은 빛뿐만 아니라 소리도 제어할 수 있는데, 연구진은 음향의 굴절률을 제어해 음파가 반사하지 않고 흡수할 수 있는 메타표면을 이론적으로 확인했다. 또한, 연구진은 메타표면을 어떻게 설계하느냐에 따라 지진파와 같은 탄성 파동을 통과시키거나, 방향을 바꾸는 것이 가능하다는 것도 확인했다. 알베르트 아인슈타인의 '일반 상대성이론'인 질량으로 인한 중력장의 변화에 따른 시공간의 휨 속에서 빛의 경로가 바뀐다는 아이디어를 차용해 곡면 판에서 극단적인 탄성 파동을 제어할 수 있는 플랫폼을 제안했다. 그 예시로 굴절률 특이점 렌즈, 즉 두께가 거의 0에 수렴하는 메타표면 렌즈를 만들어 넓은 주파수 대역(15kHz~18kHz)에서 90도, 180도로 휘어질 수 있는 탄성파 이튼 렌즈를 만들어냈다. 연구진은 이외에도 이론상 존재해왔던 특이점이 존재하는 클로킹 현상을 실제로 만들어낼 수 있는 방법론을 제안했다. 이는 향후 블랙홀과 같은 현상들을 탄성파에서 테스트 베드로 활용 가능할 것이라고 전망했다. 이번 연구결과는 응용물리 분야 권위지 '저널 오브 어플라이드 피직스(Journal of Applied Physics)'와 '피지컬 리뷰 어플라이드(Physical Review Applied)'에 각각 게재됐다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 삼성전자는 삼성미래기술육성사업을 통해 지원하는 연구진들이 서로 성과를 공유하고 토론을 통해 아이디어를 교환하는 '2020 애뉴얼 포럼'을 열었다고 20일 밝혔다. 올해 행사는 코로나19 상황을 감안해 20일부터 27일까지 온라인으로 진행된다. 삼성미래기술육성사업은 우리나라의 미래를 책임지는 과학 기술 육성을 목표로 2013년부터 1조5000억원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원 공익 사업이다. 지금까지 총 634건의 연구과제에 8125억원의 연구비가 지원됐다. 이번 포럼에는 △수리과학∙물리∙화학∙생명과학 등 기초과학 연구 분야 △반도체∙디스플레이∙바이오∙에너지∙환경 등 소재 연구 분야 △컴퓨팅∙로봇∙기계학습∙헬스케어∙세포연구∙광학 등 ICT 연구 분야의 연구책임자, 심사위원 등 500여 명이 참석해 총 85개 과제에 대한 연구 교류를 진행한다. 첫날 포럼에서는 기초과학 분야 24개 연구 과제에 대해 연구책임자의 발표와 참석 연구자, 심사위원들의 토론이 이어졌다. 김성근 삼성미래기술육성재단 이사장은 영상으로 송출된 환영사에서 "순수한 배움의 문화가 꽃피는 자리인 애뉴얼 포럼이 치열한 토론과 아이디어 교환을 통해 연구자 스스로가 더욱 발전하는 계기가 되기를 희망한다"고 말했다. 수리과학 분야에서 첫번째 발표자로 나선 고등과학원 수학부 오성진 교수는 일반상대성 이론에 대한 비선형쌍곡방정식 연구로부터 도출된 아이디어를 플라즈마 상태의 홀-자기유체역학 분야에 적용한 결과를 소개했다. 화학 분야 발표자인 서울대학교 화학부 이동환 교수는 자기조립을 통해 1차원 기둥 모양의 나노와이어 구조가 만들어지는 원리를 설명하고, 구조와 나노와이어를 통한 에너지 전달 등 기능 사이의 상관 관계에 대한 최신 연구 결과를 공유했다. 음두찬 삼성전자 미래기술육성센터장은 "반도체∙에너지∙인공지능∙로봇∙환경 등 광범위한 분야에서 연구 성과를 축적하고 있는 참여 연구자들에게 감사를 표현다"며 "차곡차곡 쌓이고 있는 삼성미래기술육성사업의 연구 성과가 향후 우리 사회가 맞닥뜨리게 될 다양한 문제를 해결하는 기반이 될 것으로 기대한다"고 언급했다. 삼성전자는 CSR 비전 ‘함께가요 미래로! Enabling People’ 아래 삼성미래기술육성사업, 스마트공장, C랩 아웃사이드, 협력회사 상생펀드 등 상생 활동과 청소년 교육 사회공헌 활동을 펼치고 있다. km@fnnews.com 김경민 기자

2020년 노벨 물리학상 수상자로 블랙홀 발견에 공헌한 영국과 독일, 미국의 과학자 3명이 선정됐다. 스웨덴 왕립 과학아카데미는 영국 옥스퍼드대 로저 펜로즈 명예교수와 독일 막스플랑크 외계물리학연구소 라인하르트 겐첼 소장, 미국 UCLA 물리천문학부 앤드리아 게즈 교수가 올해 노벨 물리학상을 공동 수상하게 됐다고 6일(현지시간) 밝혔다. 노벨위원회는 이날 "블랙홀의 연구를 통해 일반상대성이론의 궁극적 증명을 해낸 펜로즈에 노벨 물리학상의 절반을, 나머지 절반은 우리 은하 중심에서 초대형 물체를 발견한 겐첼과 게즈에게 수여한다"고 발표했다. 이영웅 한국천문연구원 책임연구원은 "펜로즈 교수는 실제 존재하는지 의문이었던 블랙홀의 존재를 수학적으로 증명했고, 겐첼 소장과 게즈 교수는 최신 망원경과 관측기술로 은하계에 존재하는 블랙홀의 존재를 실제로 보여줬다는데 의미가 있다"고 설명했다. 이어 "겐첼과 게즈의 발견 전까지만 하더라도 블랙홀은 주위의 가스나 항성을 흡수하면서 나오는 강력한 제트 분출현상을 통해서만 관측됐다"며 "우리 은하 중심에서 초거대 질량 블랙홀(태양 질량의 400만배)의 존재를 처음으로 관측해 밝혀낸 데 의미가 있다"고 말했다. 로저 펜로즈 교수는 캐임브리지 대학교 출신의 영국 수리 물리학자로 스티븐 호킹과의 공동 연구로도 유명하다. 그는 1966년 호킹 박사와 함께 '특이점'이 존재한다는 것을 수학적으로 증명했다. 특이점이란 물리학의 모든 법칙이 전혀 맞지 않는 시공간으로 블랙홀 한 가운데와 같은 곳이다. 손봉원 한국천문연구원 책임연구원은 "호킹 박사가 살아 있었다면 펜로즈 교수와 함께 받았을 것"이라고 말했다. 노벨재단은 1974년부터 사후에 상을 수여 할 수 없다고 규정을 바꿨다. 겐첼 소장과 게즈 교수는 은하 중심부 블랙홀 연구로 노벨 물리학상의 나머지 반을 공동 수상했다. 겐첼 소장은 1978년 독일 본 대학교에서 박사학위를 받았다. 그는 은하의 물리적 형성과 진화 그리고 은하 중심의 거대 블랙홀이 은하계에 미치는 영향에 대한 연구를 지속해왔다. 활성 은하의 중심에서는 모두 거대한 블랙홀이 관측된다는 예측을 시험하는데도 몰두하고 있다. 게즈 교수는 사지타리우스(Sgr) A*로 알려진 은하 중심부의 초거대 블랙홀을 연구하고 있다. 그녀는 이 블랙홀 주위를 도는 많은 별들의 부분 궤도도 관측했다. Sgr A*는 우리 이웃 은하인 안드로메다 은하의 중심에 있는 초거대 블랙홀 M31*보다 100배 더 가깝기 때문에 현재 발견된 초거대 블랙홀 중 가장 유의미한 사례다. 한편, 게즈 교수는 역대 네번째 여성 노벨 물리학상 수상자가 됐다. 지금까지 노벨 물리학상을 받은 여성은 1903년 마리 퀴리, 1963년 마리아 괴퍼트 메이어, 2018년 도나 스트릭랜드 뿐이다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

국내 천문학자를 포함한 국제 공동연구팀이 세계 최초로 블랙홀 관측에 성공햇따. 유럽남바천문대(ESO)는 10일 오후 10시(한국시각) 벨기에 브뤼셀에서 전 세계 13개 기관이 협력한 '이벤트 화이즌 망원경(EHT) 프로젝트'의 관측 결과를 발표했다. 연구진은 전 세계 8개의 전파망원경을 연결한 지구 크기의 전파간섭계를 구성해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다. 관측은 지난 2017년 4월 5일부터 9일간 거대은하 M87을 대상으로 진행됐다. 지구에서 5500만 광년 거리에 있는 처녀자리 은하단에 속한 블랙홀이다. 이 블랙홀은 질량이 태양의 65억 배, 지름은 160억㎞에 달한다. 연구진은 관측자료 보정과 영상화 작업을 통해 고리 형태 구조와 중심부 어두운 지역, 즉 블랙홀 그림자를 발견했다. M87 사건지평선은 약 400억㎞에 걸쳐 드리워진 블랙홀 그림자보다 2.5배가량 더 작다는 것을 밝혀냈다. 과학계는 천문 역사상 매우 중요한 발견으로 아인슈타인의 일반상대성이론을 증명하는 확실한 증거라고 평가하고 있다. 도엘레만 단장은 "우리는 그전에 하지 못했던 블랙홀 관련 연구에서 완전히 새로운 방식을 찾았다"며 "모든 위대한 발견들처럼 이제 시작"이라고 전했다. 이번 프로젝트에는 우리나라 연구진 8명을 포함해 미국 일본 등에서 200명이 넘는 과학자들이 참여했다. 발표 과정은 전 세계에 생중계됐다. #블랙홀 #아인슈타인 #일반상대성이론 banaffle@fnnews.com 윤홍집 기자

세계 최초로 블랙홀의 증거와 모습이 공개됐다. 사건지평선망원경(EHT, Event Horizon Telescope) 이사회 구성원이자 동아시아관측소(EAO) 소장인 폴호(Paul T. P. Ho)는 "실제로 관측된 블랙홀 영상의 다양한 특징들이 우리의 이론적인 예측과 놀라울 정도로 맞아 떨어진다"고 말했다. EHT 연구진은 10일 오후 10시(한국시간) 미국 워싱턴 D.C 등 세계 6개 도시에서 동시에 진행되는 기자회견을 열고 전 세계 협력을 통해 초대질량 블랙홀 관측에 성공했다고 발표했다. 발표된 영상은 처녀자리 은하단의 중심부에 존재하는 거대은하 M87의 중심부에 있는 블랙홀을 보여준다. 이 블랙홀은 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있으며 무게는 태양 질량의 65억배에 달한다. EHT 프로젝트 총괄 단장인 하버드 스미스소니안 천체물리센터의 쉐퍼드 도엘레만(Sheperd S. Doeleman) 박사는 "이 결과는 천문학 역사상 매우 중요한 발견이며, 200명이 넘는 과학자들의 협력으로 이뤄진 이례적인 과학적인 성과"라고 언급했다. EHT 과학이사회 위원장인 네덜란드 래드버드(Radboud) 대학의 하이노 팔크(Heino Falcke) 교수는 "사건지평선에서 빛이 블랙홀의 강력한 중력으로 휘어져서 생긴 이 그림자는 이 매혹적인 천체에 대해 굉장히 많은 것들을 알려주고 있고, 이를 통해 우리는 M87 블랙홀의 어마어마한 질량을 측정할 수 있었다"고 말했다. EHT는 아인슈타인의 일반상대성이론이 처음으로 검증된 역사적인 실험의 100주년이 되는 올해, 우주에서 가장 극단적인 천체들을 연구할 수 있는 새로운 방법을 과학자들에게 제공한 것이다. 손봉원 한국천문연구원 박사는 "이번 결과는 아인슈타인의 일반상대성이론에 대한 궁극적인 증명이며, 그간 가정했던 블랙홀을 실제 관측해 연구하는 시대가 도래했음을 의미한다"며 "향후 EHT의 관측에 한국의 기여도는 더욱 높아질 것"이라고 전했다. 블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없는 강한 중력을 가져 사건지평선 바깥을 지나가는 빛도 휘어지게 만든다. 그래서 블랙홀 뒤편에 있는 밝은 천체나 블랙홀 주변에서 내뿜는 빛은 왜곡돼 블랙홀 주위를 휘감는다. 왜곡된 빛들은 우리가 볼 수 없는 블랙홀을 비춰 블랙홀의 윤곽이 드러나게 하는데 이 윤곽을 '블랙홀의 그림자'라고 한다. 연구진은 여러 번의 관측자료 보정과 영상화 작업을 통해 고리 형태의 구조와 중심부의 어두운 지역, 즉 블랙홀의 그림자를 발견했다. 연구진은 M87의 사건지평선이 약 400억㎞에 걸쳐 드리워진 블랙홀의 그림자보다 2.5배가량 더 작다는 것을 밝혀냈다. EHT는 전 세계에 산재한 전파망원경을 연결해 지구 크기의 가상 망원경을 만들어 블랙홀의 영상을 포착하려는 국제협력 프로젝트이자 이 가상 망원경을 뜻한다. 사건지평선이란 블랙홀 안팎을 연결하는 지대를 뜻한다. 관측을 위해 EHT는 전 지구에 걸친 망원경 8개를 연결해 이전에 없던 높은 민감도와 분해능을 가진 지구 규모의 가상 망원경을 만들었다. 지구의 자전을 이용해 합성하는 기술로 1.3밀리미터 파장 대역에서 하나의 거대한 지구 규모의 망원경이 구동되는 것이다. 이런 가상 망원경을 초장기선 전파간섭계(VLBI)라고 한다. EHT의 공간분해능력은 파리의 카페에서 뉴욕에 있는 신문 글자를 읽을 수 있는 정도다. 한국은 한국천문연구원 소속 연구자 등 8명이 동아시아관측소(EAO) 산하 제임스 클러크 맥스웰 망원경(JCMT)과 아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(ALMA)의 협력 구성원으로서 EHT 프로젝트에 참여했으며, 한국이 운영하고 있는 한국우주전파관측망(KVN)과 동아시아우주전파관측망(EAVN)이 본 연구에 기여했다. 해당 관측은 2017년 4월 5일부터 14일까지 6개 대륙에서 8개 망원경이 참여해 진행됐다. 같은 시각, 서로 다른 망원경을 통해 들어온 블랙홀의 전파신호를 컴퓨터로 통합 분석해 이를 역추적하는 방식으로 블랙홀의 모습을 담은 영상을 얻었다. EHT의 원본 데이터를 최종 영상으로 바꾸는 데 필요한 분석은 독일 막스플랑크 전파천문학연구소(MPIfR)와 미국 매사추세츠공과대 헤이스택 관측소에 위치한 특화된 슈퍼컴퓨터를 활용했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

전세계가 정말 블랙홀의 실체를 볼 수 있을까? 유럽 남부 전망대(ESO)는 지난 1일 홈페이지를 통해 이벤트 호라이즌 텔레스코프(EHT, event horizon Telescope) 프로젝트의 첫번째 결과에 대한 기자회견을 10일 오후 10시(한국시간)에 갖겠다고 밝혔다. 과연 아인슈타인의 상대성 이론이 사실로 밝혀질지 전세계의 이목이 집중되고 있다. EHT 프로젝트란 천체 물리학에서 오랜 목표였던 사건의 지평선, 즉 블랙홀의 실루엣을 직접 관찰하는 것이다. 블랙홀의 존재는 1915년 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 출발한 현대천문학과 물리학의 이론이 정확하다는 사실을 증명한다. EHT는 2만5000광년 떨어진 궁수자리 A*의 중심에 있는 블랙홀을 촬영하기 위한 전 세계 전파 망원경들의 네트워크다. EHT는 전 세계 전파망원경 9기를 연결한 것이다. 미국 하와이주에 있는 SMA와 JCMT, 그린란드에 위치한 GLT, 미국 애리조나주의 SMT, 멕시코 푸에블라주에 있는 LMT, 칠레 아타카마 사막의 ALMA와 APEX, 남극의 SPT, 마지막으로 스페인 안달루시아 지방의 IRAM 30m 등 9기가 서로 연결돼 있다. 이 네트워크는 1년전부터 전세계 여러나라가 갖고 있는 전파망원경을 이용해 지구 크기만한 가상의 망원경을 만들어 각 망원경에서 받은 데이터를 모아 이미지로 형상화한다. 블랙홀은 강한 중력으로 빛조차 빠져나올 수 없는 천체라서 우리가 직접 볼 수는 없다. 블랙홀이 다른 천체와 다른 가장 큰 특징은 사건의 지평선이다. 사건의 지평선 밖에서는 물질이나 빛이 안쪽으로 들어올 수 있으나 사건의 지평선 안쪽에서는 물질이나 빛이 바깥쪽으로 나갈 수 없다. 학계에서 주장하는 사건의 지평선은 탈출속도와 빛의 속도가 같게 되는 시공간 지점들의 연속선이고 구의 형체를 띄고 있다. 사건의 지평선은 지난 2014년작 SF영화 '인터스텔라'에서 묘사한 것과 비슷할 것이라고 천문학자들은 말하고 있다. 이번 프로젝트 첫 결과물이 만약 사건의 지평선이라면 아인슈타인의 이론이 옳다는 진짜 증거가 될 수 있다. 만약 예상과 다르게 전혀 다른 결과물이 나온다면 전 인류는 100년동안 믿고 있었던 아인슈타인의 이론을 무너뜨리고 새로운 이론을 찾는데 도움이 될지도 모른다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

2019년은 국제천문연맹(IAU, International Astronomical Union) 건립 100주년이 되는 해다. 1919년 벨기에 브뤼셀에서 창립한 IAU는 천문학 연구를 위한 국제학술회의 개최, 국제협력을 통한 연구 및 정책 수립 등을 위한 국제 학술단체로, 100주년을 기념해 전 세계 천문기관과 천문학자, 아마추어천문인들과 함께 다양한 과학문화 행사를 진행할 예정이다. IAU는 천문학 분야에서 세계 최대 규모의 국제기구로, 107개국 약 1만 4,000명의 천문학자 회원으로 구성됐다. 1919년 설립된 이래 지난 100년 동안 국제 협력을 통한 연구 및 정책 수립, 교육 등으로 천문학 발전을 이끌고 있다. 지난 2006년 명왕성을 행성 목록에서 분리해 왜소행성으로 지정했으며, 최근에는 ‘허블의 법칙’명칭을 ‘허블-르미테르 법칙’으로 개정하는 투표를 진행해 통과했다. IAU는 전 세계 시민들이 즐길 수 있는 천문학을 위한 ‘모두의 밤하늘 100년 (IAU100: Under One Sky)’이라는 주제 아래, 100여 개국에서 자발적으로 조직된 국가위원회와 함께 대대적인 천문우주 과학문화 확산 활동에 나선다. 우리나라에서는 한국천문학회(회장 박창범 고등과학원 교수)가 특별위원회를 구성해 연중 프로그램을 준비하고 있다. 가장 먼저 시작하는 국제행사는 1월 10일부터 13일까지 펼쳐질 ‘100시간 천문학(100 Hours of Astronomy)’이다. 이 기간 동안 전 세계 약 70개 나라에서 100시간 동안 각국의 시민들에게 천체관측의 기회와 강연, 전시 등을 제공한다. 우리나라에서는 소셜미디어를 통해 천문대에서의 천문학자 생활을 소개할 예정이다. 전 세계에서 동시에 개최되는 행사의 구체적인 정보는 100시간 천문학 사이트에서 확인할 수 있다. 그 외에도 중고등학생들이 참여해 중력과 블랙홀 등과 관련한 최신 천문학을 배우고 체험할 수 있는 프로그램인 아인슈타인 학교(Einstein Schools), 교사들을 위해 천문학 실험 도구 및 교육과정을 공유하는 열린 천문학 학교(Open Astronomy Schools), 빛공해에 대한 문제와 인식을 위한 어두운 하늘(Dark Skies for All) 프로젝트 등이 펼쳐진다. 이 모든 프로그램은 누구나 참여할 수 있으며 참여 방법과 구체적인 내용은 IAU 공식 웹사이트를 통해 확인할 수 있다. 아울러 2019년은 아폴로 11호 달 착륙 50주년이며, 개기월식을 통해 일반상대성이론이 증명된 100주년이 되는 해다. 우리나라에서는 3·1운동 100주년이자 대한민국임시정부 수립 100주년이 되는 해다. seokjang@fnnews.com 조석장 기자