국내외 연구진 "인류 최초 발견 블랙홀, 가설보다 더 멀리 있다"

천문연 등 공동연구팀, 백조자리 X-1 위치·질량 측정

블랙홀 백조자리 X-1. /사진=한국천문연구원 제공

인류가 처음으로 발견한 블랙홀인 '백조자리 X-1' 블랙홀이 당초 알려진 것보다 더 멀리 떨어져 있고 무거운 것으로 확인됐다.

한국천문연구원 등 국제 공동연구팀은 10개의 전파망원경을 연결한 미국 초장기선 간섭계(VLBA) 망원경으로 백조자리 X-1 블랙홀의 정밀한 위치를 측정하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

블랙홀과 청색 초거성(질량은 태양의 최대 100배, 광도는 태양의 최대 100만배에 이르는 높은 에너지를 방출하는 별)이 동반성으로 쌍성계를 이루고 있는 백조자리 X-1은 1964년 처음 발견됐다.

연구진은 백조자리 X-1 블랙홀까지의 거리는 기존에 알려졌던 약 6100광년보다 먼 약 7200광년 떨어져 다는 것을 알아냈다. 아울러 블랙홀의 질량은 태양 질량의 21배로 기존에 알려진 질량보다 약 50% 무겁다는 점도 발견했다.

연구팀은 백조자리 X-1 블랙홀에서 나오는 전파 신호를 관측하는 한편 삼각 시차 측정법을 이용해 지구로부터의 거리를 정밀하게 측정했다.

백조자리 X-1 블랙홀은 별의 진화 마지막 단계에서 탄생하는 '별질량 블랙홀'로, 무거운 별이 진화해 블랙홀이 되기까지의 성장 과정을 밝히는 데 기여할 것으로 기대된다.

이번 논문의 공동 저자인 일리아 맨델 호주 모나쉬대 교수는 "백조자리 X-1은 기존 가설보다 질량이 훨씬 무거운 별이었다"며 "이는 별의 진화 과정에서 항성풍으로 인한 질량 손실이 상대적으로 더 적었음을 뜻한다"고 말했다.

정태현 천문연 박사는 "세계에서 유일하게 4개 주파수 대역을 동시 관측할 수 있는 한국우주전파관측망(KVN)을 이용해 후속 블랙홀인 백조자리 X-3에 대한 연구를 이어갈 예정"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 권위 있는 국제 학술지 '사이언스' 2월 18일 자에 실렸다.

이미경 한경닷컴 기자 capital@hankyung.com