검은 구멍부터 노랗고 빨간 원반까지블랙홀의 상상도. 천체물리학자들은 전파망원경을 동원해 블랙홀의 그림자를 촬영하기 시작했다. 4월, 마침내 그 결과가 공개된다. NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel(STScI)

10일 오후 10시 인류 사상 처음으로 블랙홀의 실제 모습이 공개됐다. 유럽남방천문대는 ‘사건의 지평선 망원경’을 통해 관측했던 블랙홀의 실제 이미지를 세계 7개국에 동시 생중계로 공개했다.

블랙홀은 중력장이 극단적으로 강한 공간을 뜻하는 말로 엄청나게 강한 중력으로 어떤 물체든지 흡수해 버리는 별이다. 빛조차도 블랙홀을 피해갈 수 없다. 이런 특성으로 인해 블랙홀은 우주공상과학 영화의 단골 소재로 쓰였다.

그 중 블랙홀을 소재로 삼으며 선풍적인 인기를 끌었던 영화는 바로 ‘인터스텔라’다. 인터스텔라는 2014년 크리스토퍼 놀란 감독의 작품으로 그 어떤 영화보다 실제에 가까운 블랙홀을 묘사했다는 평가를 받는다. 시나리오 작가인 조나단 놀란이 인터스텔라 각본을 쓰기 위해 미국 캘리포니아공대에서 일반 상대성 이론을 4년간 공부하기도 했으며 세계적인 이론물리학자인 킵 손 미국 캘리포니아공대 교수에게 감수를 받기도 했다.

영화 인터스텔라에서 묘사된 블랙홀의 모습이다. 그 어떤 영화보다 블랙홀을 사실적으로 묘사했다는 평가를 받았다. 인터스텔라 캡쳐.

인터스텔라 속 블랙홀은 검은 도화지에 붓으로 동그란 원을 그리고 그 가운데 수평으로 같은 색깔의 선을 그은 것처럼 보인다. 이 노란선들은 블랙홀에 빨려 들어가는 물질들을 나타낸 것으로 물질이 원반 형태를 그리며 빨려가는 모습과 중력렌즈의 영향을 고려했다. 중력렌즈는 블랙홀에서 내뿜는 커다란 중력장에 의해 빛이 굴절되어 보이는 현상을 뜻한다. 

놀란 감독의 2013년작인 영화 ‘맨오브스틸’에서도 블랙홀이 나온다. 거대한 에너지를 가진 두 물체가 충돌해 검정색 구멍을 가진 블랙홀이 지구에 생성된다. 맨오브스틸의 슈퍼맨은 블랙홀에 빨려드는 속도보다 더 빨리 비행해서 블랙홀로부터 빠져나왔다. 마블 영화시리즈 중 하나인 ‘토르: 다크월드’에서도 모든 것을 빨아들이는 블랙홀 수류탄이 무기로 사용된다. 

주인공 진구 입에 들어가 있는 블랙홀이 열리며 이슬이를 끌어당기고 있다. 도라에몽 캡쳐

만화 도라에몽에도 블랙홀이 등장한다. 친구들 집에서 간식을 배터지게 먹은 주인공 진구는 배가 불러 저녁밥을 먹지 못한다. 부모님이 이런 진구의 행동을 걱정하고 도라에몽은 부모님의 걱정을 덜기 위해 진구에게 블랙홀을 먹인다. 진구의 입으로 들어간 블랙홀은 모든 음식을 빨아들인다. 여기서 블랙홀은 단순히 검은색 구멍으로 묘사된다. 블랙홀은 거대한 별이 수명을 다할 때 폭발하며 생성된다. 별의 폭발 이후 질량은 그대로 보존한 채 크기만 엄청나게 줄어든다. 수축의 정도가 심해지며 검은색 구멍이 모든 물질을 빨아들이게 된다. 

1964년 발견된 블랙홀 백조자리 X-1을 나타냈다. NASA 제공

미국항공우주국(NASA)은 1964년 발견된 블랙홀 백조자리 X-1를 한가운데 검은색 구멍을 가진 붉은 원반으로 표현했다. 백조자리 X-1은 태양에서 약 6100광년 거리에 있다. 백조자리 X-1 옆에는 HDE 226868이라는 동반성이 존재한다. 백조자리 X-1은 HDE226868을 흡수하고 있으며 그 과정에서 발생되는 X선이 블랙홀 백조자리 X-1의 존재를 증명해준다. 실제 이미지로 백조자리 X-1이 관측된 적은 없다. 

이번 발표에서 실제 블랙홀의 사건의 지평선 관측이 확인된다면 첫번째 직접 관측이 될 전망이다. 유럽남방천문대는 1일부터 “4월 10일 오후에 벨기에 브뤼셀과 미국 워싱턴DC, 일본 도쿄, 중국 상하이, 대만 타이페이 등 세계 여섯 곳에서 EHT 프로젝트의 ‘놀라운(groundbreaking) 결과’를 발표하기 위한 기자회견을 열 것”이라고 밝혔다. 헤이노 팰케 네덜란드 라드보드대 교수(EHT 과학위원장)과 에두아르도 로스 독일 막스플랑크 전파천문학연구소 교수(EHT 이사) 등은 브뤼셀 기자회견에 참석해 결과를 설명할 예정이다.

/고재원 기자