블랙홀을 촬영하기 위해 특수한 망원경이 있다고 하는데 어떤것인가요?

Question

블랙홀은 모든 빛과 물체를 빨아들이기 때문에 관측이 어려운데요. 이를 해결하기 위해 특수한 망원경을 설치해서 운영하고 있다는데 어떤 망원경이고 원리는 무엇인지 궁금합니다.

아테나 · Accepted Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.몇년전 블랙홀촬영에 성공해 공개된 사진은 정확히는 블랙홀사진이 아니라 블랙홀주변의 강착원반과 블랙홀제트가 찍힌 사진임.블랙홀은 어떤 빛도 빠져나올수 없어 안보여서 사진을 찍을수가 없으나 블랙홀주변의 강착원반이나 광자구,그리고 블랙홀제트는 보이므로 이런 주변의 강착원반을 찍으므로 이 강착원반의 중앙에 검은 구멍으로 보이는 블랙홀을 찍을 수가 있었던 것임.또 사진에는 수 광년거리에 걸친 제트의 모습도 선명하게 찍혀 있었음.​이런 블랙홀주변 모습을 찍을 수 있었던 것은 지구상의 여러대의 전파망원경을 연결해  하나의 거대한 전파망원경처럼 사용해 얻어낸 사진임.

활달한파리매77 · Answer

안녕하세요. 블랙홀은 질량이 너무 큰 천체이기 때문에 궁극적으로는 모든 물질을 흡수하여 빛도 나오지 않는 공간입니다. 따라서, 블랙홀을 직접 관측하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나, 블랙홀 주변의 가스나 먼지 같은 물질들이 블랙홀로 끌려들어 갈 때 강한 중력장에서 인해 광원으로서 빛을 방출하게 됩니다. 이를 이용하여 블랙홀을 간접적으로 관측하는 방법이 있습니다.이러한 방법 중 하나는 블랙홀 주변의 가스나 먼지가 방출하는 X선을 측정하는 것입니다. X선은 블랙홀 주변의 물질들이 블랙홀로 끌려들어가면서 고온과 고압으로 압축되고 충돌하면서 방출되는 것으로, 블랙홀을 간접적으로 확인할 수 있는 중요한 정보를 제공합니다. 이를 위해 X선 망원경이 사용됩니다. X선 망원경은 차단 필터와 디텍터 등의 장비를 사용하여 X선을 측정할 수 있습니다.다른 방법으로는 블랙홀 주변의 가스나 먼지가 방출하는 라디오 파장을 측정하는 것이 있습니다. 이를 위해 라디오 망원경이 사용됩니다. 라디오 망원경은 X선 망원경과 마찬가지로, 라디오 파장을 측정하기 위해 특수한 디텍터와 안테나 등의 장비를 사용합니다.최근에는 LIGO 등의 중력파 탐지기를 이용하여 블랙홀을 간접적으로 확인하는 방법도 개발되고 있습니다. 이 방법은 블랙홀 주변의 물체들이 우주에 미치는 중력파를 측정하여 블랙홀의 존재를 확인하는 것입니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.블랙홀은 그 자체로 빛이나 전자기파를 방출하지 않기 때문에 직접적인 관측은 불가능합니다. 하지만 블랙홀 주변에는 먹이물질이나 가스 등이 블랙홀에 빨려들어가는 과정에서 강한 중력장으로 인해 극심한 열과 빛을 방출하게 됩니다. 이를 이용하여 블랙홀을 간접적으로 관측하는 방법이 있습니다.그 중 하나가 Very Long Baseline Interferometry(VLBI) 기술을 이용한 망원경 관측입니다. VLBI는 지구 상에 분포된 여러 개의 망원경을 하나로 연결하여 높은 분해능을 갖는 가상 망원경을 만드는 기술입니다. 이 가상 망원경으로 블랙홀 주변의 가스나 먹이물질의 움직임을 관측함으로써 블랙홀의 존재와 속성을 파악할 수 있습니다.또한, 블랙홀이 있는 은하의 중심 부근에서 많은 물질이 가속하며 회전하는 블랙홀 근처의 원반(먹이원반이라고도 함)에서 방출되는 방사선을 감지하는 것도 가능합니다. 이 방사선은 X-선, 감마선, 라디오파 등이 있으며, 블랙홀을 간접적으로 파악하는 데 활용됩니다.이러한 기술과 방법을 통해 블랙홀을 간접적으로 관측하여 블랙홀의 성질과 형태를 파악하는 데 많은 기여를 하고 있습니다.

의로운청설모283 · Answer

블랙홀은 모든 물체와 빛을 빨아들여서 관측이 어렵습니다. 이를 해결하기 위해 특수한 망원경을 사용하여 관측하고 있으며, 이 망원경은 블랙홀 주변에 있는 물체들이 발하는 열과 빛을 감지하여 블랙홀의 위치를 파악합니다.

진득한반딧불210 · Answer

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.2019년 4월 10일, 이벤트 호라이즌 기록을 처음으로 담은 최초의 블랙홀 이미지가 발표되었습니다. 이를 가능하게 한 것은 Event Horizon Telescope (EHT)라는 협력 네트워크입니다.EHT는 전 세계에 분포한 망원경들을 연결하여 가상의 망원경을 구성하고, 고해상도 광학 관측을 가능하게 합니다. 이 가상의 망원경은 지구의 지름과 같은 크기가 되어 블랙홀과 같은 매우 먼 대상도 관측이 가능해졌습니다.EHT는 매우 민감한 라디오 관측 장비와 수많은 컴퓨터 계산으로 블랙홀 근처의 가스와 먼지의 움직임을 추적하고, 이를 시각화하여 블랙홀의 그림자를 촬영하는 데 성공했습니다. 이 방식으로 촬영된 블랙홀 이미지는 이론 예측과 일치하여 과학계에 큰 충격을 안겼습니다.

튼튼한라마20 · Answer

블랙홀을 관측하기 위한 망원경으로는 Event Horizon Telescope(EHT)가 사용됩니다. EHT는 지구 상에 여러 곳에 설치된 망원경을 연결하여 하나의 큰 망원경으로 사용하는 VLBI(very-long-baseline interferometry) 기술을 사용합니다. 이를 통해 매우 높은 해상도를 얻어낼 수 있으며, 이론적으로는 블랙홀의 근처에서 일어나는 사건을 관측할 수 있습니다.EHT는 광파장 대신 라디오파장을 이용하여 관측을 하며, 여러 개의 망원경에서 수집된 데이터를 연결하여 하나의 이미지를 만들어내는 기술을 사용합니다. 이렇게 만들어진 이미지를 통해 블랙홀 주변의 먼지와 가스의 움직임, 그리고 중력 렌즈 현상 등을 연구할 수 있습니다.하지만 EHT를 통해 관측할 수 있는 블랙홀은 아직까지도 매우 한정적이며, 망원경 간 거리와 환경 등 여러 가지 요인에 영향을 받기 때문에 매우 어렵고 복잡한 기술적 문제들이 많이 남아있습니다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.도움이 될수 있는 정보를 아래와 같이 알려드립니다. (출처,작성자 기재완료)블랙홀 관측은 '사건지평선망원경(EHT)' 프로젝트 연구진이 주도했다. 우리나라는 한국천문연구원 연구자 등 8명이 EHT 프로젝트에 참여했다. 동아시아관측소(EAO) 산하 제임스 클러크 맥스웰 망원경(JCMT)과 아타카마 밀리미터·서브밀리미터 전파간섭계(ALMA)와 협력했다. 한국우주전파관측망(KVN)과 동아시아우주전파관측망(EAVN)도 이번 연구에 기여했다. ​이 전파망원경으로 관측한 블랙홀이 우리시각으로 4월 10일 오후 10시에 공개됐다. 처녀자리에 위치한 M87이라는 블랙홀이다. 지구로부터 5500만광년 떨어져 있다. 빛의 속도로 이동해야 5500만년 걸린다. M87 이미지를 촬영하기 위해 사용된 데이터는 4만명이 평생 촬영하는 셀카 사진양과 같다고 한다.[출처] '블랙홀'을 촬영한 지구 크기 가상 망원경 어떻게 만들었나?|작성자 테크플러스

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.2019년 4월, 국제과학자 협력팀인 "이벤트 호라이즌 텔레스콥 협력팀"이 중심성 블랙홀의 초상화를 세계 최초로 공개하였습니다. 이를 위해 사용된 망원경은 Event Horizon Telescope(이하 EHT)라는 이름의 연결 망원경입니다.EHT는 지구의 여러 지점에 있는 8개의 망원경을 연결하여 가상 망원경을 만들어내는 기술인 Very-Long-Baseline Interferometry(VLBI)를 사용합니다. 이를 통해 지구상의 여러 망원경들이 같은 대상을 바라보면서 발생하는 광학적인 신호를 측정하고, 이를 모아서 하나의 이미지를 만들어내는 것이 가능해졌습니다.EHT는 미리 지정된 시간에 대상을 관측할 수 있도록 지상에서도 밀도가 높은 행성과 같은 조건의 대기를 만드는 작업을 진행하였으며, 촬영 대상인 M87 블랙홀을 촬영하기 위해서는 2017년 4월 5일에 지구상의 여러 망원경들이 M87 블랙홀의 방향을 향해 같이 촬영하였습니다. 이렇게 촬영한 데이터를 수집하고 분석하여 최종적으로 블랙홀의 초상화를 만들어내게 되었습니다.

지구과학·천문우주

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블랙홀을 촬영하기 위해 특수한 망원경이 있다고 하는데 어떤것인가요?