인류 최초 발견 '백조자리 X-1 블랙홀' 정체 밝혔다

한국천문연구원, 국제공동연구팀과 함께 거리·무게 등 확인해

블랙홀 백조자리 X-1. 사진 제공=한국천문연구원

[아시아경제 김봉수 기자] 우리나라 한국천문연구원을 포함한 국제 공공연구팀이 인류 최초 발견 블랙홀인 ‘백조자리 X-1블랙홀’의 위치와 무게 등 정체를 밝혀 냈다.

19일 천문연구원에 따르면 국제공동연구팀은 10개의 전파망원경을 연결한 초장기선 전파간섭계(VLBA·Very Long Baseline Array)로 백조자리 X-1 블랙홀의 정밀한 위치를 측정했다. 그 결과 백조자리 X-1 블랙홀은 이전에 알려졌던 것보다 더 멀리 떨어져 있으며, 더 무거운 블랙홀인 것으로 확인됐다.

국제공동연구팀은 초장기선 전파간섭계(VLBA)를 이용해 백조자리 X-1 블랙홀에서 나오는 전파신호를 관측하고, 지구로부터 먼 거리의 천체 위치를 정밀하게 측정하는 삼각측정법을 통해 이같은 연구 결과를 이끌어냈다. 지구로부터 백조자리 X-1 블랙홀까지의 거리는 기존에 알려졌던 약 6100광년보다 먼 약 7200광년 떨어져 있고, 블랙홀의 질량은 태양 질량의 21배로 기존에 알려진 질량보다 약 50% 무겁다는 것이 확인된 것이다.

이번 연구를 이끈 제임스 밀러존스 호주 커틴대학교 교수는 “이번 관측을 통해 백조자리 X-1 블랙홀은 이전 가설보다 멀리 떨어져 있으며, 더 무거운 블랙홀임을 알게 되었다”면서 “이를 통해 무거운 별이 진화해 블랙홀이 되기까지의 형성과 성장과정을 새롭게 밝히는 증거가 될 것이다”고 말했다.

일리아 맨델 호주 모나쉬대학 교수도 “백조자리 X-1 블랙홀이 기존의 가설보다 질량이 훨씬 무거운 별이라는 점은 별의 진화 과정에서 항성풍으로 인한 질량 손실이 상대적으로 더 적었음을 의미한다”면서 “백조자리 X-1 블랙홀은 수 만 년 전에 태양 질량의 약 60배에 달하는 무거운 별이 중력 붕괴해 형성됐을 것”이라고 설명했다.

이번 연구에서 천문연은 전파간섭계를 활용한 백조자리 X-1 블랙홀의 정밀 위치 측정법 고안에 기여했다. 정태현 천문연 박사는는 “앞으로 세계에서 유일하게 4개 주파수 대역을 동시에 관측할 수 있는 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 백조자리 X-3 등 블랙홀 관측 연구를 계속 이어갈 예정”이라고 말했다. 이같은 연구 결과는 국제저명학술지 사이언스(Science)지 18일자에 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr