"'블랙홀' 촬영은 3년 전 한 대학원생 연구 덕분에 가능했다"

초대질량 블랙홀 M87의 모습(왼쪽)과 블랙홀 촬영 기술에 기반을 제공한 MIT박사과정 생 케이티 보우만. [EHT, 케이티 보우만 페이스북 캡처]

초대질량 블랙홀 'M87' 의 실체가 사상 최초로 드러날 수 있었던 배경에는 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 여성 대학원생의 아이디어가 있었던 것으로 알려졌다.

미국 CNN은 11일(현지시각) 이번 블랙홀 관측 배경에 MIT 컴퓨터 과학 및 인공지능 전공 박사과정 생 케이티 보우만(29)이 있었다고 보도했다.

지난 10일 국제협력 프로젝트인 이벤트 호라이즌 망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 연구팀은 노란빛 가운데 검은 원형의 모습을 한 블랙홀 그림자 이미지를 세계에 공개했다.

블랙홀은 강력한 중력을 가진 천체로 그 영향력에 비해 크기가 매우 작아 그동안 단일 망원경으로는 관측이 불가능했다. 그러나 이번 블랙홀 관측에는 세계 8곳에 설치한 EHT라는 전파 망원경에서 찍힌 영상을 연결해 하나의 이미지로 만드는 방법이 적용됐다. 지구 크기 규모의 거대 가상 망원경을 만든 셈이다. 연구팀은 EHT로 블랙홀의 그림자를 먼저 관찰한 뒤 슈퍼컴퓨터를 이용해 원본 데이터를 최종 영상으로 변환했다.

CNN은 이처럼 EHT를 지구 곳곳에 설치해 관측한 이미지들을 모아 하나의 모습으로 이미지화하는 방안에 보우만이 3년 전 최초로 개발한 컴퓨터 프로그램 알고리즘이 바탕이 됐다고 설명했다. 보우만이 개발한 알고리즘 덕분에 각 지역의 EHT가 수집한 '희박하고 노이즈가 많은' 데이터를 하나의 이미지로 만드는 기반이 마련됐다고 CNN은 전했다.

[케이티 보우만 페이스북 캡처]

실제 보우만은 지난 2016년 12월 미 매사추세츠 주 브루클린에서 열린 테드(TED)강연장에서 진짜 블랙홀의 모습을 확인할 수 있다며 그 방법을 소개한 바 있다. 당시 보우만은 자신이 숫자로 계산해본 결과 블랙홀 관측을 위해 지구만한 망원경이 필요하다고 설명했고, 과학자들이 'EHT'를 통해 글로벌 망원경 시스템을 구축하고 있다고 전했다. 그로부터 3년 뒤 보우만의 말처럼 과학자들은 사상 처음으로 블랙홀 촬영에 성공했다.

보우만은 지난 10일 블랙홀 그림자의 모습이 공개되자 자신의 SNS를 통해 "블랙홀을 촬영한 것은 여러 방법으로 촬영된 이미지들의 조합이다"라고 설명했다. 그는 "이번 블랙홀 이미지는 한 사람의 노력이나 하나의 알고리즘이 아닌 전 세계 과학자들의 재능과 오랜 연구 과정이 합쳐진 결과"라며 "불가능해 보였던 이 일을 해내기 위해 장비, 데이터 처리, 이미지 촬영, 분석 기술 등 수년 간의 노력이 필요했다"라고 덧붙였다.

그러면서 "이 프로젝트에 함께 할 수 있어서 영광이었다"고 소감을 전했다. 보우만은 또 CNN에도 "혼자 할 수 있는 일이 아니었다. 다양한 배경을 가진 사람들이 모여 이룬 결과"라고 말했다.

한편 보우만은 가을 학기부터 캘리포니아 공과대학 조교수로 강단에 설 예정이다.

이민정 기자 lee.minjung2@joongang.co.kr