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. 1부산 울산 경남 오후부터 비…낮 최고 13~18도
  2. 2반도체 날개 달고 韓 수출 사상 첫 9000억 불 돌파…올해 1조 달러 달성할 듯
  3. 3정부, “가덕도신공항 건설 대한 주민 의견 최대한 많이 들을 터”
  4. 4[속보]피 토하는 아들 방치하고 사망보험 가입한 보험설계사 母 징역 3년
  5. 5오픈AI 샘 올트만 깜짝 방한…삼성 사장단에 AI 특강(종합)
  6. 6진주서 택시 화재…운전자 등 2명 화상
  7. 7[속보] 핼러윈 인파 혼잡에 6호선 이태원역 무정차 통과
  8. 8부산서 ‘불멍’ 즐기다 날벼락…일가족 2명 다쳐
  9. 9서범수 의원, 농지 훼손·환경오염 막는 강화 법률 개정안 발의
  10. 10롯데렌탈 매각 거래종결, 1조3000억원가량 대금 확보
  1. 1서범수 의원, 농지 훼손·환경오염 막는 강화 법률 개정안 발의
  2. 2[속보] 국힘 장동혁, 李대통령에…“돼지 눈엔 돼지만 보이나”
  3. 3장동혁 “李대통령 ‘황제골프’ 수준 넘어 ‘민폐골프’”
  4. 4한미일 외교장관 “北 완전한 비핵화 위한 의지 재확인”
  5. 5李대통령 "다문화 지원 필요하나 역차별까지 정당화 안 돼"
  6. 6진성준 뒤늦게 美비자 발급, 野"한미동맹 균열 드러낸 외교 망신"
  7. 7“영도 절영초 통폐합 추진 중단하라”
  8. 8“능인, 경영능력에 의문” 부산국힘 내주 지원안 머리 맞댄다
  9. 9국힘 부정선거론 다시 띄우기…민주 “선동에 열중” 비난
  10. 10[속보] 장동혁 “투표지 육안으로도 많은 문제…특검, 진실 밝혀야”
  1. 1반도체 날개 달고 韓 수출 사상 첫 9000억 불 돌파…올해 1조 달러 달성할 듯
  2. 2정부, “가덕도신공항 건설 대한 주민 의견 최대한 많이 들을 터”
  3. 3오픈AI 샘 올트만 깜짝 방한…삼성 사장단에 AI 특강(종합)
  4. 4롯데렌탈 매각 거래종결, 1조3000억원가량 대금 확보
  5. 5못 말리는 한국 제품 인기… 연간 수출 1조 달러 달성 눈앞에(종합)
  6. 6은행 부실채권 1년만에 1조3000억 늘었다…8년6개월만에 최대
  7. 7동원개발, 협력사와 손잡고 ‘안전보건 상생’ 다짐
  8. 81248회 로또 복권 1등 15명…당첨금 각 19억 3365만 원씩
  9. 9기초연금 받으면 부자?…수급 상위 1% 근로소득 월 220만원
  10. 10삼성 사장단 50여명, 샘 올트먼과 AI 미래전략 논의
  1. 1부산 울산 경남 오후부터 비…낮 최고 13~18도
  2. 2[속보]피 토하는 아들 방치하고 사망보험 가입한 보험설계사 母 징역 3년
  3. 3진주서 택시 화재…운전자 등 2명 화상
  4. 4[속보] 핼러윈 인파 혼잡에 6호선 이태원역 무정차 통과
  5. 5부산서 ‘불멍’ 즐기다 날벼락…일가족 2명 다쳐
  6. 6부산 영도 조선소 러시아 어선 화재…소방대원 1명 부상
  7. 7[속보]‘공무원증 보여주며 안심시켜’ 60억 전세사기 前 경찰관 항소심서 감형
  8. 8진주시, 70여 년 만에 보건소 단독 신청사 건립
  9. 9울산시, 노동안전감독과 신설 등 '2026년 하반기 조직개편안' 입법 예고
  10. 10진주서 송전탑 전선 교체 작업 중 60대 근로자 추락 사망
  1. 1‘친정 팀 복귀’ 이동욱 감독, “기본기 다져 승리하는 팀으로 만들겠다”
  2. 2“AG 환희 잊고…리그 첫 경기부터 승수쌓기 총력”
  3. 3마침내…밀워키, 월드시리즈 첫 우승(종합)
  4. 4괜찮을까…모레노호, ‘96라인’·손흥민 모두 품었다
  5. 5여자프로농구 절반이 女감독
  6. 6롯데 수석코치 허문회, 2군 감독 박승민
  7. 7부산시대 2년차 읏맨 “홈팬 응원에 성적으로 보답”
  8. 8모레노, 은퇴소동 ‘96라인’ 달랜다…대표팀 내홍 풀까
  9. 9밀워키, 창단 58년 만에 WS 우승…5차전서 4-1로 탬파베이 제압
  10. 10경남 생활체육 대축전 30일 개막…3일간 31개 종목 열전
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]
지역이 기획, 국가가 지원하는 R&D 시대 열자
진짜 질문의 시작
국제칼럼 [전체보기]
부캉이에게 부끄러운 북항 재개발 민낯
부산 관광, 마냥 좋기만 할까
기고 [전체보기]
‘성범죄 취업제한’의 사각지대
‘2028 세계디자인수도 부산’의 과제
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]
‘탈서울’ 안 된다던 원안위, 세종행에 왜 침묵하나
AX·반도체 전시회 5개 동시에 열렸는데…
도청도설 [전체보기]
클릭으로 여는 독도
지긋지긋한 론스타
독자 투고 [전체보기]
새로운 시작 ‘황혼 이혼’
무료 화장실 깨끗하게 쓰자
메디칼럼 [전체보기]
개정 응급의료법이 ‘미수용 방지법’?
25년을 간직한 리플렛 세 장
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]
국회 출석 거부하며 장외 사실호도 일삼는 지광
AI 해킹 범죄 고도화…수사 공백 해소 시급하다
세상읽기 [전체보기]
반복된 일상에서 마음의 여유를 찾는 법
한국 경제 떠받치는 중장년, 이제 다시 봐야
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]
두 미술관, 각자의 역할을 묻다
시장이 강해진 것일까, 비엔날레가 약해진 것일까
이상이 칼럼 [전체보기]
복지의 ‘필요 원칙’과 포퓰리즘
보건의료에서 지방정부 역할과 ‘정책 의료’
이정구의 맛과 건강 [전체보기]
미식과 오래 씹기
이제명의 오션 드림 [전체보기]
기다림에도 비용이 든다
광복 81년, 다음은 바다의 산업 주권
이홍의 세상현미경 [전체보기]
대규모 대미 투자, 기회인가 위협인가
국제질서의 지각변동과 한국의 성장경로
정쾌호의 부동산 탐구생활 [전체보기]
부산 아파트 10년, 이중 양극화와 위상 추락
미분양의 경고, 지방 맞춤 ‘출구전략’ 서둘러야
주재민의 명당을 찾아서 [전체보기]
사람은 갔어도 명당은 남아 있다
조선 8대 명당 중 하나인 정문도 묘
최태호의 와인 한 잔 [전체보기]
와인은 어떻게 마음에 남는가
추석의 식탁, 가족을 잇는 와인
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]
시민 주거안정에서 지역경제 활성화까지
청년 떠나는 지방, 수도권 인구 분산해야
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내