요약:
인류 최초의 블랙홀 사진으로, 지구로부터 약 5500만 광년 떨어져 있고 태양보다 질량이 60억 배 더 큰 M87 은하 중심의 초거대 블랙홀(M87* 블랙홀)이다. 이미지는 "도넛"으로 알려져 있습니다. 7년여 전 출시된 이후 폭넓은 관심을 받았고, 학계에서도 독특한 고리 구조의 존재 여부에 대해 논란이 일고 있다.
국제학술지 '네이처'는 베이징 시간 11월 12일 이른 아침 온라인에 천문학 논문을 게재했는데, 한 연구에서 M87* 블랙홀의 고전적인 재구성 이미지에서 고유한 고리 구조를 독립적으로 검증해 '도넛' 이미지가 정확하다는 사실을 확인했다고 밝혔습니다. 최신 재구성 결과는 새로 개발된 독립적인 이미징 알고리즘을 사용하며 생성된 새로운 이미지는 원본 이미지와 매우 일치합니다.
논문에 따르면 사건지평선망원경협력(EHTC)은 2019년 4월 인류 최초로 블랙홀(M87* 블랙홀) 이미지를 공개했다. 사진 속에는 고리 모양의 구조와 선명하게 보이는 블랙홀 그림자가 있다. 연구진은 전 세계에 분산된 EHTC 망원경의 모든 데이터를 수집해 도넛 같은 이미지를 재구성했다.
그러나 이러한 망원경은 지리적으로 멀리 떨어져 있기 때문에 장비 및 환경 오류가 결과 이미지의 정확성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 다른 연구자들은 업계에서 인정하는 방법을 사용하여 데이터를 분석했지만 결과 재구성에는 링 구조가 포함되지 않았습니다. 이후 연구에서는 원본 이미지가 여러 이미지 처리 과정의 결과 평균에서 나온 것이며 M87* 블랙홀의 고리 구조에 불확실성이 있다는 점을 지적했습니다.
이 연구에서 논문의 제1저자이자 교신저자이자 호주 영연방 과학산업연구기구인 Samuel Lai는 동료들과 협력하여 M87* 블랙홀 데이터 세트를 이미징 알고리즘에 입력하여 이전 이미지 재구성 결과를 검증했습니다. 알고리즘은 망원경을 2x2 쌍이 아닌 세 개의 폐쇄 스테이션으로 나눕니다. 그런 다음 개별 망원경의 측정값을 결합합니다. 이를 통해 교정 오류를 계산하고 궁극적으로 이러한 기준을 충족하는 재구성된 이미지 세트를 얻을 수 있습니다.
이 연구는 EHT(Event Horizon Telescope) 공개 데이터 세트(논문 작성자의 사진)의 합성 이미지를 기반으로 M87* 이미지를 재구성합니다. 사진 제공: Springer Nature
논문의 저자는 이번 연구에서 새로 생성된 이미지가 원본 이미지의 고리 구조를 재현했으며, 7년 이상 전에 공개된 최초의 인간 블랙홀 이미지를 독립적으로 검증했으며, 사건의 지평선 망원경 데이터와 형태의 해석이 정확하다고 밝혔습니다.
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