2
부산메디클럽

[과학에세이] 블랙홀 그림자 /조송현

  • 디지털콘텐츠팀 inews@kookje.co.kr
  •  |   입력 : 2019-09-02 20:09:53
  •  |   본지 30면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
우리 우주 천체 가운데 블랙홀만큼 신비로운 게 있을까. ‘알 수 없는 어둠의 심연(深淵)’이란 뜻의 블랙홀(black hole). 블랙홀이 아니었다면 인류가 어떻게 3차원 공간 속의 무한히 깊은 심연을 상상할 수 있었겠는가. 블랙홀은 우리 인식과 상상의 지평을 넓혀 주었음에 틀림없다. 특히 올해는 천체물리학사에 블랙홀의 해로 기록될 것 같다. 인류 최초로 블랙홀을 촬영하는 데 성공한 때문이다. 존재가 예견된 지 올해로 103년인 블랙홀은 우리에게 전에 없이 가깝게 다가왔다.

블랙홀 개념의 어머니는 아인슈타인의 일반상대성이론(중력장 방정식)이다. 이 중력장 방정식이 블랙홀 개념을 잉태하고 있었다는 얘기다. 이 사실을 처음 발견한 사람은 아인슈타인이 아니다. 칼 슈바르츠실트라는 독일의 천문학자다. 그는 일반상대성이론이 발표된 다음 해인 1916년 중력장 방정식을 풀어본 끝에 빛조차 빠져나올 수 없는 ‘마술의 원’을 발견했다. 슈바르츠실트의 편지를 받은 아인슈타인은 ‘마술의 원’의 존재를 믿지 못했다. 이로부터 50년 후 미국의 천체물리학자 존 휠러가 마술의 원 내부를 ‘알 수 없는 어둠의 심연’이란 뜻으로 블랙홀이라고 명명했다.블랙홀의 존재를 믿지 않았던 아인슈타인은 1930년대 블랙홀보다 더 희한한 천체 개념을 발견했다. 독립적인 두 블랙홀의 끝이 서로 연결되는 형태의 천체가 중력장 방정식에서 도출된 것이다. 이를 자신의 이름과 제자 이름을 따 ‘아인슈타인-로젠 브리지’라고 이름 붙였다. 흔히 웜홀(worm hole)라고 부르는 바로 그것이다. 안타깝게도 이 웜홀은 수명이 극히 짧아 우리가 우주여행을 하는 데는 전혀 쓸모가 없다.

오늘날 블랙홀의 존재를 의심하는 사람의 거의 없다. 블랙홀은 별의 진화 과정에서 필연적으로 생긴다. 이를테면 태양보다 30배 이상 무거운 별이 죽을 때 폭발(초신성)하면서 블랙홀을 낳는다. 우리 우주에는 블랙홀로 넘쳐난다. 우리 은하 중심에 엄청나게 큰 거대질량블랙홀이 있고, 도처에 블랙홀이 숨어 있다. 이웃별의 움직임 등을 통해 그 존재를 간접 확인한 사례는 열거하기 힘들 정도다.

지난 4월 국제공동연구팀인 ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 프로젝트’ 연구진이 사상 처음으로 블랙홀을 직접 촬영한 ‘블랙홀 이미지’를 공개해 블랙홀 신드롬을 일으켰다. 지구로부터 5500만 광년 거리의 M87은하 중심에 있는 블랙홀인데 질량이 자그마치 태양 60억 개에 해당하는 초거대질량 블랙홀이다. 그 영상은 붉은 도넛 모양이었다. 앞쪽은 밝고 뒤쪽은 다소 어두운 모양. 아니, 빛조차 집어삼키는 바람에 검게 보인다고 해서 블랙홀인데 어떻게 붉은 도넛 모양을 할 수 있을까? 블랙홀 전문가로 알려진 서울대 우종학 천문물리학부 교수는 “그 이미지는 블랙홀 영상이 아니라 ‘블랙홀 그림자 영상’이라고 하는 게 정확하다”고 말했다. 하지만 의문은 가시지 않는다. 블랙홀 그림자라는 개념도 생소하거니와 그림자가 어떻게 붉은 색을 띨 수 있을까? 우 교수는 최근 펴낸 ‘블랙홀 강의’에서 ‘블랙홀 그림자’를 상세하게 설명해준다.

그림자란 ‘물체가 빛을 가리어 물체의 뒤에 나타나는 검은 형상’을 말한다. 색을 품은 빛이 차단되니 검은 형상으로 나타난다는 말이다. 이런 이치로 빛이 지나는 길에 블랙홀이 놓여 있다면 블랙홀의 그림자 역시 검게 보일 것으로 생각하기 쉽다. 하지만 블랙홀은 중력이 강해 뒤쪽에서 지나가는 빛을 끌어당겨 앞쪽에서도 보이게 한다. 이름 하여 중력렌즈 효과인데, 아인슈타인이 이미 104년 전에 예언한 내용이다. 그래서 붉은 도넛 모양의 블랙홀 그림자 이미지가 예상됐고, 실제로 촬영하게 된 것이다.

앞으로 우리는 휘황찬란한 빛을 뿜어내는 밝은 블랙홀 이미지를 볼 수 있을지 모른다. 스티븐 호킹의 ‘호킹 복사’에 의하면 블랙홀은 빛을 내뿜기도 한다. 블랙홀은 모든 것을 집어삼키기만 하는 게 아니라 먹은 것을 토해내기도 하는 것이다. 이를 관측하는 건 어렵지만 불가능하지는 않다. 우리는 블랙홀을 통해 3차원 공간 속의 심연을 상상할 수 있었다면, 이젠 블랙홀 그림자를 통해 색깔을 가진 그림자를 그릴 수 있게 됐다. 또 머잖아 ‘밝은 블랙홀’이라는 형용모순적 용어를 자연스럽게 받아들이게 될지 모른다.

웹진 인저리타임 대표·동아대 겸임교수
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1조경태, 9일 봉하마을서 盧 참배…與 사하을 기초의원들 “복당 반대”
  2. 2니가 치면 나도 친다…프로야구 막판에 안타왕 쟁탈전
  3. 3성장이냐 쇠퇴냐…부산이란 도시 운명은 이것에 달렸다
  4. 4양산선 개통 코앞인데…인력 충원 없다
  5. 5부산 복덩이 ‘부캉이’ 대선소주 모델됐다(종합)
  6. 6전재수 “2028년 G20 정상회의 유치 도전”(종합)
  7. 7가을야구 못간 롯데 자이언츠, 정규시즌 3위 승부처돼 난감
  8. 8AG 4개의 金 호령한 바다의 왕자…“다음은 올림픽 포디움”
  9. 9부산이 대륙 끝? 지도 돌려보면 북극항로 시작점
  10. 10김희정 의원 ‘대주주 회생동의 촉구’ 국제신문 농성장 찾아 응원
  1. 1조경태, 9일 봉하마을서 盧 참배…與 사하을 기초의원들 “복당 반대”
  2. 2김희정 의원 ‘대주주 회생동의 촉구’ 국제신문 농성장 찾아 응원
  3. 3부산 기관장 후보 김태호·김명수, 시의회 인사청문서 부적격 판정(종합)
  4. 4李대통령 “능력 안되면서 큰자리 요구하다 안 되니 내부 공격”
  5. 5‘정청래 비자 보류’에 민주당은 유감…국힘 “한미동맹 균열”
  6. 6“여야 협치로 市 조직개편·추경 성과…다음은 민생·PK 초광역”
  7. 7이 대통령 지지율 직전과 같은 37%…민주당 35%, 국민의힘 26%
  8. 8李대통령 “우리 말과 글의 힘이 곧 대한민국의 경쟁력”
  9. 9박형준, 퇴임 후 첫 공개 행보… 총선엔 “아직 생각 없다”
  10. 10인천 해수욕장서 北유실지뢰 54일만에 또 발견.. "안전 유의"
  1. 1부산 복덩이 ‘부캉이’ 대선소주 모델됐다(종합)
  2. 2전재수 “가덕 공사비 증액 법 개정 조속 통과…소급적용도 추진”
  3. 3산은 회장 “통합 LCC 본사 부산행 결정 땐 적극 지원”
  4. 4부산 찾은 외국인 올 1~8월 343만 명 돌파…프랑스 관광객 작년보다 111%↑
  5. 5[뉴스 분석] 수도권, 가덕신공항 또 트집…국책사업 발목 자성 촉구 목소리(종합)
  6. 6태웅, 1년 갈등 ‘봉합’…노사정 상생협약 체결
  7. 7부산항 오는 배 위치 실시간 확인
  8. 8‘극지해양 독후감’ 공모전 대상 고등부 김세형, 대학·일반부 하웅 씨
  9. 9지자체 ‘비상금’ 3년새 반토막…국고사업 매칭비는 23% 늘어(종합)
  10. 10[증시와이드] 실적 유지·턴어라운드 종목 선별 접근을
  1. 1양산선 개통 코앞인데…인력 충원 없다
  2. 2전재수 “2028년 G20 정상회의 유치 도전”(종합)
  3. 3골목길 외국어로만 채운 간판 15개…위법입니다
  4. 4동백전 캐시백 상향해 상권 온기…부산형 청년사다리 박차
  5. 5김영광, 보복 운전 사과 “운전 습관 돌아보겠다”
  6. 6김척수 구청장 후보자 수사 7개월째 표류
  7. 7특혜 논란에도…엘시티 투자이민제 13년 실적 고작 2건
  8. 8“크루즈 관광객 동선, 부산항서 이바구길까지 넓힐 것”
  9. 9부산 동백중 교사와 학생 “우리는 와플처럼 달콤한 사이”
  10. 10박완수, 우주항공·SMR 기반 메가 특구 공들여
  1. 1니가 치면 나도 친다…프로야구 막판에 안타왕 쟁탈전
  2. 2가을야구 못간 롯데 자이언츠, 정규시즌 3위 승부처돼 난감
  3. 3AG 4개의 金 호령한 바다의 왕자…“다음은 올림픽 포디움”
  4. 4김영광, 보복 운전 사과 “운전 습관 돌아보겠다”
  5. 5막 오른 ‘HJ중공업·동부건설 챔피언십’…최예본·한아름 공동 선두
  6. 6“핸드볼 8년 만의 아시안게임 金…맏언니로서 기뻐”
  7. 7SON A매치 최다골 대기록에도…뒤숭숭한 韓축구
  8. 8하현승, 계약금 16억에 키움 입단
  9. 9김도영 굳히기냐, 힐리어드·오스틴 뒤집기냐
  10. 10롯데, KIA에 4-12 패…8회 7실점 ‘와르르’
우리은행
10대 부산시의회 상임위 들여다보기
“학교 통폐합 지역 맞춤형으로 접근”
10대 부산시의회 상임위 들여다보기
해운기업 유치, 해사법원 신설 “해양수도 부산 경쟁력 키울 것”
강동진의 도시이야기 [전체보기]
바흐를 찾아간 나, 한국을 꿈꾸는 그녀
세계유산위원회, 부산의 시간을 세계와 나누다
경제프리즘 [전체보기]
소비 아닌 문화 생산 주체 오페라하우스
한국 갯벌의 2단계 확대 등재 의미
과학에세이 [전체보기]
원자력 청출어람, 스승을 가르치다
‘인공지능 정렬’ 골든타임 놓치지 말라
국제칼럼 [전체보기]
누구도 법 앞에 국민보다 ‘더 평등’할 수 없다
배지의 실력행사
기고 [전체보기]
거장은 떠나도, 오케스트라는 남아야 한다
전문대학을 소개합니다
기자수첩 [전체보기]
금고 이사장 전횡, 지금도 진행중
엘리트 자평해온 市 공무원…생중계 회의서 능력 입증을
김준희의 클래식 인사이트 [전체보기]
여름의 끝자락, 브람스
여름날의 애상, 왈츠
김지윤의 우리음악 이야기 [전체보기]
다대포에서 만난 퇴계 이황
세종시대 음악이 전해진 이유
뉴스와 현장 [전체보기]
솔직할 수 있는 용기, 당신에게도 닿기를
히말라야의 경고
도청도설 [전체보기]
배우 한선화
유튜브 쇼츠 정치
독자 투고 [전체보기]
새로운 시작 ‘황혼 이혼’
무료 화장실 깨끗하게 쓰자
메디칼럼 [전체보기]
B형 간염 ‘바이러스 수치’에 ‘급여’ 맞춰야
‘공동선(Common Good)’으로서 간병 복지
목지수의 도시브랜드 산책 [전체보기]
랜드마크 시스템의 시대
북항 돔구장에서 야구 보며 사우나를
박지욱의 뇌력이 매력 [전체보기]
건망증, 이렇게 잡자
운동으로 해마를 키우자
박진희의 컬처 픽 [전체보기]
‘부캉이’ 스펙터클에서 공존으로
부산 문화정책, 지금 필요한 선택
사설 [전체보기]
삼전 영업익 107조 시대…미래기금 지방우대 필요하다
‘부캉이 열풍’이 던진 부산관광 활성화의 과제
세상읽기 [전체보기]
빚을 물려받는 사회
부자(富者)가 되고 싶다면
안재철의 연결하는 공간 [전체보기]
지구와 도시의 연결을 묻다
해양수도 부산, ‘제3의 경계 공간’
엄길청의 문전성시 [전체보기]
말과 현실이 너무 다른 부산
반도체와 부산
이보성의 미술 현장 산책 [전체보기]
시장이 강해진 것일까, 비엔날레가 약해진 것일까
아트부산, 숫자 이후의 질문
이상이 칼럼 [전체보기]
보건의료에서 지방정부 역할과 ‘정책 의료’
행위별수가제와 인두제, 오해와 진실
이정구의 맛과 건강 [전체보기]
미식과 오래 씹기
이제명의 오션 드림 [전체보기]
광복 81년, 다음은 바다의 산업 주권
HMM 부산 이전, 해양수도의 시험대
이홍의 세상현미경 [전체보기]
국제질서의 지각변동과 한국의 성장경로
한국이 가진 자산
정쾌호의 부동산 탐구생활 [전체보기]
부산 아파트 10년, 이중 양극화와 위상 추락
미분양의 경고, 지방 맞춤 ‘출구전략’ 서둘러야
주재민의 명당을 찾아서 [전체보기]
조선 8대 명당 중 하나인 정문도 묘
금가락지가 땅에 떨어진 형국, 곡전재
최태호의 와인 한 잔 [전체보기]
추석의 식탁, 가족을 잇는 와인
오스트리아 와인,빈의 시간을 마시다
특별기고 [전체보기]
‘해양수도 부산’ 토대부터 바로 놓아야
당론 따를지 역사 따를지 양심의 선택을
하순봉의 음악이야기 [전체보기]
박자와 기보
국민악파
황정수의 그림산책 [전체보기]
이대원의 ‘온정리 풍경’
유영국의 1957년 작 ‘사람’
CEO 칼럼 [전체보기]
물 들어올 때 노 저어라
무(武)
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내