블랙홀의 소리를 NASA가 공개

우주는 대부분 진공상태이고, 음파가 전달되기 위한 매체가 존재하지 않기 때문에, 우주 공간에서는 소리가 들리지 않는다. 그러나 소리가 존재하지 않는 것은 아니고, 대량의 가스가 포함된 은하단에서는 수천 개의 은하를 감싸는 가스를 매개체로 음파가 전달된다.

 


2003년에 페르세우스 은하단의 블랙홀에서 음파가 관측된 이후, 이 블랙홀은 소리와 연관지더 연구되고 있었지만, 본래 인간의 가청 영역을 크게 넘은 그 "블랙홀의 소리"를 가청화한 음성 데이터를 NASA가 Youtube에 공개했다.

2022년 5월 2일부터 6일까지 개최된 NASA의 블랙홀 위크에서 공개된 영상은, 찬드라 X선 관측위성(CXO)이라는 X선 망원경이 탑재된 인공위성에 의해 촬영된 페르세우스 자리 초대 질량 블랙홀 데이터.

 


블랙홀 중심에서 전송된 압력파는 고온 가스에 파장을 일으키고 있으며, 그것이 소리로 변환되고 있다. 이 소리는 10옥타브 정도로 불리는 인간의 가청역 중앙부보다 57옥타브 낮아 사람의 귀로는 알아들을 수 없는데, CXO로부터 추출된 음파를 실제 피치보다 57~58옥타브상에 스케일 업함으로써, 재합성된 음성으로 되어있다.



영상에서는 중심에서 레이저광선이 빙 한 바퀴 돌면서 소리를 내는 것처럼 보이지만, 이는 레이더에 의해 다양한 방향으로 방사된 음파를 듣고 있다는 것을 시각화하고 있다는 것. 레이더의 움직임에 따라, 낮게 웅크린 신음 소리 같은 소리가 울리는 것을 알 수 있다.

 


또한, 페르세우스 은하단에 더해, 2019년 4월 블랙홀의 모습을 포착하기 위한 국제 프로젝트 "이벤트 호라이즌 텔레스코프(EHT)"가 관측 이미지를 공개한 처녀자리 은하단의 "M(메시에)87" 블랙홀에서도 가청화된 음성이 출시되고 있다.

영상에서는 위에서 보라색 선, 파란색 선, 오렌지 선이 그려진 3층을 합쳐서 음성으로 하고 있다. 위의 보라색이 CXO로부터의 X선이고, 가운데 파란색이 NASA의 허블 우주망원경으로부터의 빛, 아래 오렌지는 칠레의 아타카마 대형 밀리파 서브밀리파 간섭계(전파) 관측 데이터를 보여준다.

또한 이미지의 왼쪽 가장 밝은 부분이 블랙홀의 관측된 위치이고, 거기에서 오른쪽 상단에 제트가 뿜어져 나오는 형태로 생성되어 있다. 이 중심으로부터 외측으로 스캔한 X선, 광, 전파의 파장을 매핑해 다른 범위에서 가청화한 것이 영상 후반의 음성으로 되어 있다는 것.

 


블랙홀로부터 전해지는 음파는, 은하 사이를 떠도는 가스가 플라즈마를 통해 에너지를 수송할 때 가스를 가열하는 메커니즘으로 여겨지고 있으며, 그 온도가 별을 형성하기 위한 조절에 도움을 주기 때문에, "음파가 은하단의 진화에 중요한 역할을 하고 있다"는 가능성이 있다.

관측한 시각 데이터를 소리로 바꾸는 것은 우주의 수수께끼를 아는 호기심을 충족시켜 줄 뿐만 아니라 과학적인 가치도 기대되고 있다.