2019년에는 EHT(Event Horizon Telescope) 협업으로 처음으로 블랙홀 사진을 공개했습니다. 그 블랙홀은 지구에서 5,500만 광년 떨어진 처녀자리 A(M87) 은하의 중심에 위치하고 있습니다. 베이징 시간으로 2022년 5월 12일, EHT 팀은 은하수 중심에 위치한 더 가까운 블랙홀인 궁수자리 A*(Sgr A*)를 포착했습니다. 두 개의 블랙홀은 매우 비슷해 보이지만 크기가 매우 다르며 주변 은하도 다릅니다. M87은 타원은하이고 은하수는 나선은하이다.

팁: EHT(Event Horizon Telescope)는 은하 중심의 초대질량 블랙홀을 관찰하는 것을 주요 목표로 하는 프로젝트입니다. 관측 대상은 주로 남반구와 은하수 중심에 위치한 초대질량 블랙홀 궁수자리 A*와 북반구에 위치한 타원은하 M87 중심의 초대질량 블랙홀이다.

궁수자리 A*는 지구에 더 가깝고 약 27,000광년 떨어져 있지만 실제로 사진을 찍기는 훨씬 더 어렵습니다. 궁수자리 A*와 M87* 블랙홀 근처의 가스는 거의 빛의 속도로 움직입니다. 그러나 M87*은 더 크기 때문에 가스가 한 번 궤도를 도는 데 며칠에서 몇 주가 걸리는 반면, Sgr A*는 훨씬 작아서 궤도를 완료하는 데 몇 분 밖에 걸리지 않습니다. Steward Observatory의 EHT 과학자이자 애리조나 대학교 천문학 및 데이터 과학 연구소의 Chen Zhikuan은 EHT 협력으로 Sgr A*를 관찰했을 때 주변 가스의 광도가 너무 빨리 변했다고 설명했습니다. 빠르게 달리는 강아지의 선명한 사진을 찍으세요.) 그러면 촬영 난이도가 크게 높아집니다.

M87의 초대질량 블랙홀 M87*은 상대적으로 탐지하기 쉽습니다. EHT 그룹이 촬영한 M87*의 거의 모든 이미지는 비슷해 보입니다. 그러나 Sgr A*는 다릅니다. 위의 이미지는 EHT 협업 팀에서 전 세계 80개 기관의 300명 이상의 연구원이 5년 동안 노력한 덕분에 다양한 프레임 샷의 평균 결과입니다.

지구에서 Sgr A*는 하늘에서 매우 작고 완전히 어두워서 거의 보이지 않습니다. EHT 보고서에는 다음과 같이 적혀 있습니다. "블랙홀은 완전히 어둡기 때문에 블랙홀 자체를 볼 수는 없지만 그 주변의 빛나는 가스는 밝은 고리로 둘러싸인 어두운 중앙 영역이라는 분명한 특징을 드러냅니다. 새로운 이미지는 블랙홀에 의해 구부러진 빛을 포착합니다. 블랙홀의 강력한 중력(태양의 약 400만 배 이상) "

팁: 메인 이미지는 다양한 계산 방법을 사용하여 생성된 수천 장의 이미지를 평균하여 생성되었으며, 공통된 특징을 유지합니다. 여러 이미지에 걸쳐 자주 표시되지 않는 이미지를 제거합니다. 이미지는 비슷한 특성을 기준으로 네 가지 그룹으로 분류할 수 있습니다. 그 중 세 그룹은 고리 구조를 보였지만 고리의 밝기는 달랐다. 네 번째 그룹에는 데이터에 맞는 이미지가 포함되어 있지만 링 구조는 나타나지 않습니다. 막대 차트는 각 그룹에 속하는 이미지의 상대적인 수를 보여줍니다. 보시다시피 네 번째 그룹은 수백 개의 이미지만 포함하는 가장 작은 그룹입니다.

과학자들은 항상 우리 은하의 중심에 초대질량 블랙홀이 있어야 한다고 믿어왔습니다. 이제 우리는 그러한 블랙홀이 존재한다는 최초의 시각적 증거를 갖게 되었습니다. 이는 초대질량 블랙홀이 어떻게 작동하는지 더 이해하는 데 도움이 될 것입니다. EHT 과학위원회 공동의장이자 네덜란드 암스테르담대학교 이론천체물리학 교수인 세라 마르코프(Sera Markoff)는 "우리는 두 가지 다른 유형의 은하와 질량이 다른 블랙홀을 관찰했지만 두 은하의 가장자리는 검은색"이라고 말했다. 구멍의 모양은 놀라울 정도로 비슷합니다. 따라서 일반 상대성이론이 작용하고 있으며 우리가 관찰하는 모든 차이는 블랙홀 주변 물질의 차이로 인한 것임이 분명합니다. 움직임과 발현에 대한 명확한 설명은 없지만 그럴 수는 있습니다. 우주의 가장 큰 끝 부분과 작은 끝 부분에 있는 두 개의 블랙홀 이미지를 가지고 있다고 타이페이 Academia Sinica 천문학 및 천체물리학 연구소의 EHT 과학자 Keiichi Asada가 말했습니다. 거대한 블랙홀을 통해 이러한 극한 환경에서 중력이 어떻게 작용하는지 추가로 테스트할 수 있습니다.