미국의 블랙홀 탐사용 IXPE 위성이 촬영한 카시오페이아A 초신성. 사진 출처=미 항공우주국(NASA)

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[아시아경제 김봉수 기자] 인류가 사상 최초로 블랙홀의 실체를 확인할 수 있을까? 미국이 지난해 말 블랙홀 탐사를 위해 발사한 X-레이 우주 관측 위성이 처음으로 천체 관측 이미지를 전송해왔다. 과학자들은 이를 분석해 중심부에 있을 지 모르는 블랙홀 또는 중성자별의 실체를 확인하려 노력하고 있다.

미 항공우주국(NASA)은 14일(현지시간) 지난해 12월9일 발사된 블랙홀 탐사용 X-레이 위성(IXPE)가 촬영해 전송한 첫번째 천체 사진을 이미지화해 공개했다. 여기엔 17세기에 폭발한 카시오페이아A 초신성의 자기장이 신비롭게 빛나는 모습이 담겼다. 초신성 폭발로 인한 충격파가 주변 가스를 휩쓸어 고온으로 가열하고 우주선 입자를 가속해 X선 빛으로 빛나는 구름을 만들어 내 신비한 모습을 연출하고 있다.

NASA가 이날 공개한 사진은 IXPE가 촬영한 사진과 또 다른 X-레이 우주망원경 찬드라의 사진을 합성해 가공한 것이다. 빨간색은 IXPE가 촬영한 것으로 짙을 수록 초신성에서 뿜어져 나온 X-레이 광선의 강도가 강한 것을 의미한다. 파란색은 찬드라가 포착한 고에너지 X-레이 광선이다. 찬드라도 1999년 발사 후 첫 이미지로 동일한 카시오페이아A 초신성을 촬영해 전송한 바 있다. 당시 찬드라가 보낸 사진은 초신성 폭발 후 중심부에 블랙홀 또는 중성자별로 추정되는 잔해가 남아 있다는 것을 보여 준 역사적 발견이었다.

NASA는 앞으로 IXPE를 활용한 X-레이 편광 관측을 통해 블랙홀 관측의 새로운 지평을 개척할 수 있을 것이라는 입장이다. IXPE에 장착된 장비들은 멀리 떨어진 별에서 뿜어져 나온 X-레이 광선의 에너지 강도, 도착 시간, 해당 별의 위치 등을 측정할 수 있기 때문이다.

당장 이번에 최초로 전송된 카시오페이아 A 초신성의 X-레이 편광 데이터를 통해서도 NASA 과학자들은 직경이 10광년에 이르는 초신성 잔해의 편광 데이터를 처음으로 확인할 수 있을 것으로 보고 있다. NASA 과학자들은 현재 해당 이미지의 데이터를 통해 사상 처음으로 카시오페이아A 초신성의 X-레이 편광 분포도를 작성하기 위해 분석 중이다.

미 스탠퍼드대 로저 로마니 교수는 "새로운 머신러닝기술을 사용해 좀더 정확한 분석을 위한 방법론을 개발했다"면서 "IXPE가 앞으로 더 보내 올 편광 이미지들을 통해 카시오페이아A 초신성의 중심부에 무엇이 있는 지를 알아 내기 위해 노력할 것"이라고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr
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