관측영상 — VLBI로 합성한 실제 천체 영상

데이터분석 편에서 살펴본 것처럼, 상관처리된 가시성 데이터를 역푸리에 변환과 CLEAN으로 다듬으면 실제 천체의 영상을 얻을 수 있습니다. 이 페이지에서는 한국우주전파관측망(KVN)을 비롯한 VLBI 관측망들이 이런 과정을 거쳐 실제로 합성해 낸 대표적인 관측 영상들을 소개합니다.

마이크로퀘이사와 별 탄생 영역

VLBI로 합성한 영상은 눈으로 보기 힘든 아주 작은 천체의 구조까지 보여줍니다. 한국우주전파관측망(KVN)은 마이크로퀘이사(작은 블랙홀 또는 중성자별과 별이 짝을 이룬 천체)의 밝기가 시간에 따라 여러 주파수에서 변하는 모습을 동시에 관측했고, 일본의 VERA 관측망은 별이 태어나는 지역(W75N)에서 나오는 물 메이저 가스의 분포가 1996년과 2014년 사이 원형에서 제트 모양으로 바뀌는 것을 영상으로 보여주었습니다.

블랙홀의 그림자 — M87

VLBI로 합성한 영상 중 가장 유명한 사례는 2019년 사건의 지평선 망원경(EHT)이 발표한 거대타원은하 M87 중심 블랙홀의 그림자 영상입니다. 지구 곳곳에 흩어진 전파망원경들을 하나로 합쳐 블랙홀 주변의 빛이 휘어져 만드는 어두운 그림자를 처음 영상으로 보여준 성과였습니다. 우리나라도 이 연구에 함께하고 있습니다. 한국천문연구원은 KVN으로 M87 중심에서 뻗어 나오는 제트를 오랜 기간 관측해 왔고, 100~500km의 비교적 짧은 기선을 가진 KVN 자료를 더하면 EHT 혼자서는 알기 어려운, 블랙홀 그림자와 그 바깥의 제트가 어떻게 이어지는지를 밝히는 데 도움을 줄 수 있습니다. 앞으로 더 많은 전파망원경을 연결하는 차세대 사건지평선망원경(ngEHT) 프로젝트에도 참여해 평창에 새 전파망원경을 세우는 등 관측 능력을 계속 키워가고 있습니다.

같은 블랙홀이라도 관측을 거듭할수록 더 많은 것이 보입니다. 2019년 영상이 블랙홀의 그림자를 처음 드러냈다면, 2021년에는 같은 자료를 편광이라는 방법으로 다시 분석해 블랙홀 주변 자기장이 소용돌이치는 방향까지 밝혀냈고, 이는 블랙홀이 어떻게 강력한 제트를 뿜어내는지 이해하는 실마리가 되었습니다.