선생님과 천문 종사자 위한 온라인 천문 연수 실시 - 최신 천문우주과학 주제로 온라인(Zoom) 진행, 선착순 200명 모집 ■ 한국천문연구원은 1월 10일(월)~11일(화) 전국 초·중·고등 교원과 천문시설 종사자를 대상으로 온라인 천문우주 교육을 실시한다. □ 한국천문연구원은 1995년부터 매 여름·겨울방학 기간에 천문연수를 운영해왔으며, 올해 겨울 천문연수는 온라인(Zoom)으로 진행한다.  □ 이번 온라인 천문연수는 최신 천문학 지식과 한국천문연구원의 천 우주탐사 내용을 연구자들이 직접 강연한다. 천문학의 국제협력과 동향을 시작으로 최신 천문학 이슈인 '다누리와 편광카메라', '달 탐사와 우주산업'강연이 펼쳐진다. 이를 뒤이어 '자연우주물체와 지구방위대', '태양과 우주날씨', '블랙홀과 전파망원경', '광학망원경과 우주망원경', '달력과 시간' 등 총 8가지 주제의 천문우주 강연을 줌(Zoom)으로 접할 수 있다. □ 이번 천문연수는 선착순으로 접수 가능하며 총 200명을 모집한다. 신청은 아래의 링크를 통해 가능하다.       (천문연수 신청: https://forms.gle/TnLEP3WrrKPFbvqm9) (보도자료 끝. 참고 사진 및 자료 있음.) [참고자료] 2024년 겨울 천문연수 프로그램 1월 10일~11일 온라인 강의(일반 교원 및 천문시설 종사자 대상, 인원 200명) 2024년 겨울 천문연수 프로그램 일정을 나타내는 표입니다. 구분 일시 강연 내용 강연자 1일차 1.10(수) 10:00~10:05 (5분) 천문연수 안내 및 연구원 소개 진행자 10:05~10:15 (10분) 인사말 부원장 10:15~10:45 (30분) 천문학의 국제협력과 동향 부원장 10:45~11:15 (30분) 달: 다누리, 평광카메라로 보는 달 정민섭 11:15~11:25 (10분) 질의 응답 11:25~13:10 (105분) 점심 13:10~13:40 (30분) 달 : 달탐사와 우주산업 심채경 13:40~14:10 (30분) 달력과 역법 박한얼 14:10~14:40 (30분) 질의응답 및 마무리 진행자 2일차 1.11(목) 10:00~10:10 (10분) 2일차 천문연수 일정 소개 진행자 10:10~10:40 (30분) 소행성: 자연우주물체와 지구방위대 김명진 10:40~11:10 (30분) 태양: 태양과 우주날씨 김수진 11:10~11:30 (20분) 질의 응답 11:30~13:10 (100분) 점심 13:10~13:40 (30분) 블랙홀: 전파망원경(KVN)과 블랙홀(EHT) 정태현 13:40~14:10 (30분) 광활한 우주: 광학천문학, 대형망원경, 우주망원경 김상철 14:10~14:40 (30분) 질의응답 및 마무리 진행자 ※ 세부 프로그램은 기관 사정으로 변동 가능 ※ 별도의 교육 학점은 없으나 온라인 수료증 발급 예정 2024 온라인 겨울 천문연수 KASI와 함께 떠나는 우주여행 2024년 1월 10일 (수) ~ 1월 11일 (목) 온라인(ZOOM) 2024.1.10. - 한국천문연구원: 국제협력과 동향(육인수) - 달: 다누리, 편광카메라(정민섭) - 달: 달탐사와 우주산업(심채경) - 달력과 시간: 역법(박한얼) 2024.1.11. - 소행성: 자연우주물체와 지구방위대(김명진) - 태양: 태양과 우주날씨(김수진) - 블랙홀: 전파망원경(KVN, EHT)(정태현) - 광활한 우주: 광학천문학, 대형망원경, 우주망원경(김상철)

천문연, 세계 최대급 망원경인 제미니천문대 전용 분광기 개발 - 적외선분광기 개발해 첫 관측 성공 ■ 한국천문연구원(이하 천문연)이 세계 정상급 대형망원경인 제미니천문대용 적외선 고분산 분광기* IGRINS-2(Immersion GRating INfrared Spectrograph, 아이그린스-투)를 개발해 첫 관측(First Light)에 성공했다.    ※ 분광기: 천체관측 망원경을 통해 모아진 빛을 파장별로 분해해 분석하는 장비로, 천체의 구성성분이나 천체가 움직이는 속도 등을 파악하기 위해서 필수적이다. 빛을 나눈다는 의미의 분산은 얼마나 자세하게 나누느냐에 따라 고분산, 중분산, 저분산 등으로 구분한다. □ 제미니천문대는 미국 하와이와 칠레 세로파촌에 각각 1기씩 세워진 지름 8.1m 대형망원경으로 구성된 국제 공동 운영 천문대다. 현재 단일경으로는 스바루 망원경과 함께 세계에서 가장 큰 광학망원경으로 꼽힌다. 천문연 관측기기 개발팀은 올해 10월 해발 4,200미터 하와이 마우나케아에 소재한 천문대에 분광기를 설치했고, 행성상성운 NGC 7027의 팽창 중인 기체 방출선을 성공적으로 포착했다. □ 첫 관측 대상인 백조자리 내의 행성상성운 NGC 7027은 지구로부터 약 3,000광년 떨어져 있으며, 태양보다 3~4배 질량이 크고 죽음 단계에 있는 별이다. 개발팀은 IGRINS-2를 이용해 중심부로부터 팽창하는 기체로부터 나오는 다양한 분광선들을 성공적으로 포착했다. □ IGRINS-2 분광기는 별과 행성계의 탄생과 진화 과정, 외계행성의 발견 및 특성 규명 연구에 특화된 관측기기다. 실리콘 담금격자를 핵심 부품으로 이용해 기존의 분광기보다 작은 부피로 넓은 파장 대역을 높은 감도로 관측할 수 있다. 특히 적외선 영역인 H-밴드(1.49-1.80마이크로미터)와 K-밴드(1.96-2.46마이크로미터) 대역을 동시에 관측할 수 있어 천체의 물리적 특성을 자세히 분석할 수 있다. □ IGRINS-2 분광기는 2024년 상반기에 추가 시험 관측과 성능검증 과정을 거친 후, 이르면 2024년 하반기부터 세계 천문학자들이 연구에 활용할 수 있도록 제공될 예정이다. □ 이번 개발의 책임자인 천문연 박찬 책임연구원은 “개발 기간의 대부분 동안 코로나-19 팬데믹 상황의 영향을 받았음에도 일정 지연이 없이 개발과 시험 관측을 완료했다는 점에서 국내 천문기술 개발 역량에 자부심을 확고히 하는 계기가 됐다” 라고 말했다. □ 천문연 대형망원경사업단장 박병곤 책임연구원은 “우리나라 최초로 8미터급 대형망원경의 주력 관측기기를 개발해 활용하게 됐다는 점에서 의의가 크다” 고 전했다. □ 한편, 천문연은 2019년부터 미국, 캐나다, 브라질, 아르헨티나, 칠레 등과 함께 제미니천문대를 국제 공동 운영하고 있다. 천문연은 2014년 미국 오스틴 텍사스대학교와 공동으로 개발했던 IGRINS 분광기가 제미니천문대 커뮤니티에서 성능을 인정받자 그 성능을 개량한 IGRINS-2를 2020년부터 제미니천문대 전용으로 개발해왔다.  (보도자료 끝. 참고자료 있음.) [참고 자료]  그림 1. 미국 하와이 마우나케아에 위치한 제미니천문대 제미니천문대는 미국 하와이, 칠레 세로 파촌에 동일한 쌍둥이 망원경을 각 1기씩 설치·운영 중이다. 지름 8.1미터 단일경으로는 현재 운영하고 있는 광학망원경 중에서는 스바루망원경과 함께 세계에서 제일 큰 광학망원경으로 꼽힌다. (지름 10미터 켁 망원경은 단일경이 아닌 조각거울 형태) 이를 통해 태양계, 태양외계, 별과 은하의 생성, 블랙홀의 발견, 소행성 기원 등과 관련된 관측연구가 가능하다. 2000년 설립됐으며, 현재 미국, 한국, 캐나다, 브라질, 아르헨티나, 칠레가 공동 운영 중이다.  제미니천문대 웹페이지 https://www.gemini.edu/ 제미니천문대 동영상: https://noirlab.edu/public/videos/gemini_demo_real_goebel/ 다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJGbzDWuQI_sI~.mp4 그림 2. 미국 하와이 미우나케아에 소재한 제미니천문대의 망원경에 부착 완료한 IGRINS-2 분광기. 사진 중앙의 금색 직육면체가 분광기 본체이다. 그림 3. IGRINS-2 분광기로 촬영한 행성상 성운 NGC 7027의 근적외선 스펙트럼 분광기에 의해 빛이 파장 방향(그림에서 가로 방향)으로 퍼지며, 도플러 현상을 이용하여 팽창하는 구형기체의 성분을 연구할 수 있다. 그림 4. IGRINS-2 카메라로 촬영한 행성상성운 NGC 7027의 2.2마이크로미터 적외선 영상 사진 중앙 위쪽의 검은 선이 분광기의 슬릿(파동 또는 빛의 일부만이 통과하게 만든 작은 틈)으로, 이를 통해 입사된 빛이 파장 방향으로 퍼져서 천체의 속도 성분을 알아낼 수 있다. 그림 5. 행성상 성운 NGC 7027의 허블 우주망원경 영상 ⓒNASA, ESA, and J. Kastner (RIT)

천문연, 2023년 근로자 건강증진활동 우수사업장 선정 ■ 한국천문연구원은 한국산업안전보건공단이 주관하는 ‘2023년 근로자 건강증진활동 우수사업장’에 선정되어 11월 2일 선정서를 수여받았다. □ ‘근로자 건강증진활동 우수사업장’은 기관이 근로자 건강증진활동에 얼마나 큰 비중을 두고 경영하는지에 대해 한국산업안전보건공단이 평가하여 우수한 사업장을 선정하는 것이다. 한국천문연구원은 지난 3년 동안의 보건관리 체계구축, 경영진의 인식 수준, 건강증진 활동, 구내식당 등 협력업체 지원과 관리 등 전체 7개 부문 43개 항목에 대해서 서류 및 현장평가를 받아 우수성을 인정받았다. □ 한국천문연구원은 근로자의 건강을 최상의 상태로 유지하기 위해 뇌심혈관질환 예방, 직무스트레스 관리, 근골격계질환 예방, 생활습관 개선 총 4분야로 나누어 건강증진활동을 실시하고 있다. 이를 위해 매년 임직원 건강증진활동 계획에 따라 ‘KASI 다이어트 챌린지’, ‘Walk 10,000 걷기 챌린지’, ‘금연지원프로그램’, ‘마음안심버스 프로그램’운영 등 다양한 건강증진활동을 통해 임직원들의 신체적, 정신적 건강 향상에 힘쓰고 있다. □ 한편, 한국천문연구원은 보건복지부가 주관하는 2022년 건강친화인증기업에 공공기관 최초로 선정된 바 있다.    (링크: https://www.youtube.com/watch?v=fTvWu09-d-Y)

우주 향해 꿈을 키우는 학생들 위한 축제가 펼쳐진다! - 11월 11일, 2023 학생천체관측축제 개최 -참가 단체 접수는 10월 27일까지 ■ 한국천문연구원(원장: 박영득)은 11월 11일(토)에 대전 본원에서 전국 중고등학교 천문 동아리를 대상으로 천체관측 축제를 개최한다. □ 한국천문연구원은 2007년부터 전국학생천체관측대회를 매년 개최해왔으며 코로나19 여파로 인해 2019년 이후로 잠정 중단했다. 이번 천체관측축제는 서로 관측 기술 실력을 겨루던 대회 성격에서 벗어나 청소년들이 우주를 주제로 소통하며 천문우주 문화를 즐길 수 있도록 축제 형태로 개편했다. □ 참가팀은 평소 쉽게 만날 수 없는 다양한 분야의 천문학자들과 함께 한국천문연구원 연구현장을 직접 방문하며, 우주탐사 이슈와 최신 천문학 주제로 자유롭게 질문을 주고 받는 질의응답 시간을 갖는다. 이후 원격망원경 시연, 스마트폰 천체촬영법, 딥스카이 관측기술, 야간 천체관측 등 다양한 관측 활동이 이어진다.  □ 이번 관측축제는 학교별 동아리 1팀으로 10월 27일(금)까지 구글폼을 통해 접수를 받는다(링크: https://forms.gle/qZMTTeT46sDRGFkw8). 관측 축제에 관한 자세한 내용은 한국천문연구원 홈페이지(과학문화-천체관측축제 코너)에서 확인할 수 있다. (보도자료 끝. 참고사진 있음.)  [참고 자료]  2023년 학생천체관측축제 프로그램   2023년 학생천체관측축제 프로그램 일정을 나타내는 표입니다. 시간 구분 세부내용 장소 12:30~13:00 30분 접수 명단확인, 명찰, 기념품 제공 소극장 13:00~13:10 10분 환영사   소극장 13:10~13:40 30분 강연 한국천문연구원의 천문강연 소극장 13:40~15:10 90분 연구현장 방문 연구현장에서 만나는 천문학자 연구현장 3곳 15:10~15:50 40분 천문학자와의 대화 천문학자와의 토크콘서트 소극장 15:50~16:10 20분 원격 망원경 시연 레인보우 로보틱스 원격망원경 소극장 16:10~17:00 50분 관측노하우 스마트폰활용 천체촬영 딥스카이 관측기술 생활 속 과학 간담회 소극장 장영실홀 회의실 17:00~18:00 60분 저녁   식당 18:00~18:30 30분 야간천체관측 팀별 장비 셋팅 GMT광장 18:30~19:00 30분 별자리 및 관측 포인트 안내 19:00~21:00 120분 수준별 관측(관측지도 포함) 21:00~22:00 20분 마무리   소극장 ※ 본 일정은 주최측의 상황에 따라 또는 기상상황에 따라 조정될 수 있음  [참고사진] 한국천문연구원 2023 학생천체관측축제 포스터 별 빛 속으로! 꿈을 향하여!! 2023 학생천체관측축제 2023 학생천체관측축제 - 주최 : 한국천문연구원 - 주관 : 한국천문연구원, (사)한국아마추어천문학회 - 일정 : 2023년 11월 11일(토요일) - 장소 : 한국천문연구원 본원 - 대상 : 중,고등부 합산 25팀(학생3, 인솔교사1) 접수방법 구글폼 접수(~10/20) > 추첨 결과 통지(~10/25) > 공문접수(~10/30) > 참가확정! 신청링크 QR 코드 https://forms.gle/DtQNFGeqN2gmGajr5 한국천문연구원 / 한국아마추어천문학회

10월 29일 달 일부가 지구에 가려지는 부분월식 천문현상 예보 - 부분월식 최대식 시각 29일 새벽 5시 14분 6초 -  ■ 한국천문연구원은 10월 29일 달의 일부가 지구의 본그림자에 가려지는 부분월식이 일어난다고 예보했다.  ■ 이날 지구 본그림자가 달을 가리는 부분식은 4시 34분 30초에 시작되며 5시 14분 6초에 최대, 5시 53분 36초에 부분식이 종료된다. 이번 부분월식의 최대 식분은 0.127로 달의 일부분만 가려진다. 이번 월식은 아시아, 아프리카, 유럽, 오세아니아, 인도양에서 볼 수 있다. 그림 1. 2023년 10월 29일 부분월식 진행도 10월 29일 부분월식 진행상황 및 시각을 나타내는 표입니다. 진행상황 시각(KST) 부분식의 시작 4시 34분 30초 부분식의 최대 5시 14분 6초 부분식의 종료 5시 53분 36초 일출 : 6시 53분 월몰 : 7시 3분 표1. 10월 29일 부분월식 진행 시각 ■ 달이 지구 그림자에 최대로 가려지는 ‘최대식’ 시각은 5시 14분 6초인데, 이때 달의 고도가 약 19도로 높지 않기 때문에 서쪽 지평선 근처 시야가 트여 있는 곳에서 맨눈으로 관측이 가능하다.  ■ 우리나라에서 볼 수 있는 다음 월식은 앞으로 2025년 9월 8일에  달이 지구의 본그림자에 완전히 가려지는 개기월식이다. (보도자료 끝. 참고 그림 및 설명 있음.) [참고 동영상]   다운로드 링크 : http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJGbjDWucO_cE~.avi [참고 사진]  그림 2 부분월식(2017. 8. 8. 촬영) [참고 설명]  ■ 월식은 어떤 원리로 일어나게 될까? ? 월식은 지구가 달과 태양 사이에 위치하여 지구의 그림자에 달이 가려지는 현상이다. 보름달일 때에 일어나며 지구가 밤인 지역에서는 어디서나 볼 수 있다. 그러나 달의 궤도와 지구의 궤도가 약 5도 기울어져 있기 때문에 달의 위상이 보름달일지라도 월식이 일어나지 않는 경우가 대부분이다. 지구의 본 그림자에 달의 일부가 들어갈 때 부분월식이 일어나며, 달의 전부가 들어갈 때 개기월식이 일어난다. 달이 지구 그림자에 들어간다고 안 보이게 되는 것은 아니다. 지구 대기를 통과한 태양 빛이 굴절되며 달에 닿게 되고, 이 빛에 의해 달이 검붉게 보이게 된다. 

허블갈등 해소의 실마리는 초기 우주에서 찾아야 - 허블갈등 검증하는 이론을 개발해  - 현대 우주론 위기의 해법 제시 ■ 한국천문연구원 샤피엘루 알만(Shafieloo Arman) 책임연구원이 이끄는 국제연구팀은 표준우주모형에서 발생하는 허블갈등을 검증하는 이론과 수식을 개발했다. 이를 통해 허블갈등 해소를 위해서 초기 우주에 수정된 물리 법칙을 도입해야 한다는 것을 밝혔다. □ 우주는 매 순간 팽창하고 있으며 팽창 속도는 점점 더 빨라지고 있다. 그러나 아직까지 우주를 가속팽창시키는 이 에너지를 명확히 규명하지 못해 천문학자들은 ‘암흑에너지*(Dark energy)’라는 이름을 붙여 연구하고 있다. 암흑에너지는 우주의 에너지 중 약 68%를 차지한다.   ※ 암흑에너지: 현재 우주 전체 에너지의 약 68%를 차지하는 요소로, 우주의 팽창 속도를 점점 더 빠르게 하는 역할을 한다. 하지만 암흑에너지가 정확히 무엇이며, 어떤 성질을 갖는지는 아직 정확히 밝혀지지 않았다. □ 암흑에너지의 정체를 밝히기 위해서는 가장 먼저 풀어야 할 난제가 있다. 허블상수*를 정밀하게 측정해 허블상수의 오차를 해결하는 것이다. 허블상수를 측정하는 방법은 크게 두 가지로 변광성과 초신성의 관측을 통한 측정과 우주배경복사 및 표준우주모형을 바탕으로 한 측정이 있다. 최근 연구에 의하면 두 가지 방법으로 계산된 허블상수에 큰 차이가 있으며(1Mpc 당 초속 73㎞와 68㎞), 이를 허블갈등이라 부른다. 이론천문학자들은 허블갈등을 해결하기 위해 암흑에너지의 물리적 성질을 조금씩 변화시키거나 표준우주모형을 수정해왔다.   ※ 허블상수: 우주의 현재 팽창비율을 의미한다. □ 샤피엘루 알만 박사의 연구팀은 ‘플랑크’ 인공위성에서 측정한 우주배경복사, ‘슬로운디지털천구측량’(이하 SDSS, Sloan Digital Sky Survey)에서 측정한 우주 3차원 지도, 초신성 관측자료인 ‘판테온+’와   ‘슈즈’(이하 SH0ES, Supernovae, H0, for the Equation of State)를 활용해 허블갈등을 해소할 수 있는지 검증하는 방법론을 개발했다.  □ 연구팀은 후기 우주, 즉 가까운 우주의 물리법칙 수정을 통해 허블갈등을 해소할 수 없음을 밝혀냈다(그림 1 참조). 즉, 허블갈등을 해결하기 위해서는 초기 우주의 물리법칙을 수정하거나, 기존 허블상수 측정방법 외에 중력파 등을 이용한 측정이 절대적으로 필요함을 의미한다. □ 이 연구를 이끈 알만 샤피엘루 박사는 “이번 결과는 더 이상 후기 우주에 새로운 물리학을 도입하려는 시도는 효과가 없다는 것을 의미한다. 이제부터는 허블갈등을 해소하기 위해 관측 데이터에 존재할 수 있는 오차를 좀 더 깊이 분석하거나 초기 우주의 새로운 물리법칙을 찾아야한다”고 밝혔다     □ 이 연구를 수행한 연구자들이 참여하고 있는 중력파우주연구단의 단장 이형목 교수(서울대)는 “다양한 우주론 데이터에는 무작위 오차와 계통 오차가 있을 수 있는데, 아직까지 우리는 계통 오차에 대해 잘 모르는 경우가 많이 있다”며, “현재 중력파 등을 이용한 독립적인 허블상수 측정을 위한 노력이 이루어지고 있어 적어도 계통 오차의 한 측면은 조만간 밝혀지리라 생각한다”라고 말했다.      □ 한편, 본 논문은 천문학 및 물리학 최상위급 학술지 PRL(Physical Review Letters)에 게재됐다. PRL은 지난 40년간 노벨 물리학상 연구의 약 65% 이상이 실린 저널로, 노벨물리학상이 가장 많이 나온 저널이다.  [참고자료 1] 참고 사진 그림 1 다양한 관측자료를 통해 예측한 허블상수(가로축) 값과 다른 물리량(세로축)의 허용 범위.  진한 초록색은 ‘판테온+’와 SDSS 자료, 회색은 우주배경복사 자료, 파란색은 이 세 자료를 종합한 결과이며, 모두 자유도를 늘려 후기 우주의 물리법칙 수정 가능성을 포함한 결과다. 하지만 위의 결과 모두 SH0ES 자료에서 얻은 결과(연한 초록색)와 부합하지 않다. 이는 후기 우주의 물리법칙 수정을 통해 허블갈등을 해소할 수 없음을 의미한다. [참고자료 2] 추가 설명 및 주요 용어 - 허블상수: 허블상수는 대폭발 우주론에서 가장 기본적인 상수로서 은하의 후퇴속도와 거리 사이의 비례관계식에서의 비례상수를 말한다.  - 허블 상수의 측정: 허블 상수를 측정하기 위해서는 은하까지의 거리와 후퇴속도를 알아야 한다. 후퇴속도는 은하 스펙트럼을 관측해 잘 알려진 흡수선들이 더 긴 파장 쪽으로 이동하는 적색이동을 측정함으로써 구할 수 있다. 그러나 거리 측정은 매우 어려워, 허블 법칙이 알려진 1920년대 후반부터 1980년대 후반까지 그 정확도가 매우 낮아 50 ~ 100 km/sec/Mpc정도의 범위에 있다는 사실만 알려져 있었다. - 허블갈등: 한편 초기 우주의 물리적 성질을 규명하기 위한 우주배경복사에 대한 정밀한 관측을 위해 2001년 WMAP 위성이, 2009년에는 Planck 위성이 발사되었고, 그 관측 결과를 이용한 허블 상수 측정이 이루어졌다. 특히 Planck 위성은 공간 분해능이 높아 허블 상수를 아주 적은 오차 범위 내에서 측정한 결과인  km/sec/Mpc 가 발표되었다. 초신성을 이용한 측정과는 절대로 양립할 수 없는 값이다. 이러한 차이를 허블갈등이라 부른다. - 중력파우주연구단: 중력파를 이용해 허블 상수를 독립적으로 측정하기 위해서는 중력파와 전자기파를 동시에 관측하는 ‘다중신호 천문학’을 필요로 한다. 국내에서도 중력파가 발견되는 즉시 전자기파를 관측하기 위한 연구가 중력파우주연구단을 중심으로 진행 중이다. 중력파우주연구단(단장: 이형목 서울대 교수)은 2021년도 과학난제도전융합과제로 선정되어 현재 7DT*라는 망원경을 남미 칠레에 건설하고 있으며, 2023년 11월경부터 가동이 시작될 예정이다.   ※ 중력파우주연구단이 칠레 안데스 산맥에 건설 중인 7차원적 망원경의 조감도. 지름 50cm 망원경 20대를 배열해 마치 지름 2.3m 망원경의 성능을 내면서 다양한 모드의 관측이 가능해 다중신호 천문학에 크게 기여할 것으로 예상한다. 2023년 11월경부터 가동 예정이다. (사진 제공: 중력파우주연구단) [참고자료 3] 주요 논문 ○ 논문 - 제목: Ruling Out New Physics at Low Redshift as a Solution to the H0 Tension  - 게재지 : Physical Review Letters, 131, 111002 (2023년 9월 15일) - Ryan Keeley (Univ. of California, Merced), Arman Shafieloo (한국천문연구원, 교신저자)

태양 연구분야 국제협력 강화 위해 천문연-미국 뉴저지 공과대학 맞손 - 18일 업무협약, 우주과학 분야 국제협력 확대 ■  한국천문연구원(이하 천문연)은 뉴저지 공과대학(이하 NJIT, New Jersey Institute of Technology)과 18일 오전 11시 30분에 태양우주환경 분야 연구 협력 강화를 위해 업무협약을 체결했다. □ 이번 협약을 통해 천문연은 NJIT와 ▲빅베어태양천문대(Big Bear Solar Observatory)의 1.6미터 구디 태양망원경(이하 GST, Goode Solar Telescope) 공동 운영 강화▲연구인력 및 기술인력 교류 ▲관측자료 분석 공동연구 ▲지상 및 우주 기반 태양관측기 개발연구 등에 대해 지속적으로 상호 협력할 예정이다.  □ 이날 서울 콘래드 호텔에서 열리는 협약식에는 육인수 한국천문연구원 부원장과 뉴저지 주지사 필립D.머피(Philip D. Murphy) 등 주요 관계자들이 참석했다. □ 이번 협약을 통해 천문연은 연간 20일의 태양망원경 관측 지분을 확보했으며, 지상 기반 태양활동 연구 협력의 범위를 향후 태양-지구를 포함하는 태양권 연구 분야로 확장할 방침이다. □ 천문연은 NJIT와 지난 2001년부터 태양 채층 연구 분야에 지속적인 협력을 해왔으며, 2005년부터 당시 세계 최대 규모인 1.6미터 구경의 태양망원경인 GST 건설에 공동 참여해 고분해능 태양관측 연구분야에 성과를 거두었다.  □ 이번 MOU는 천문연뿐만 아니라 서울대학교, 숭실대학교, 상명대학교 등 7개 기관도 함께한다.  □ 머피 뉴저지 주지사는 “이번 협약을 통해 한국과 미국의 우수한 인적 자원들이 협업할 수 있는 기회가 되어 매우 기쁘며 앞으로도 우주과학 분야에 지속적인 국제협력이 이루어지기를 희망한다”고 밝혔다. □ 박영득 한국천문연구원장은 “우주탐사 시대에 우주환경을 좌우하는 태양 연구는 필수적이며, 앞으로의 우주개발은 거대 국제협력을 기반으로 진행될 수밖에 없다”고 말했다. 더불어 “NJIT를 비롯해 NASA 등과 꾸준히 국제협력을 진행해온 천문연의 입장에서는 국가의 우주 관련 연구개발을 대표할 수 있는 조직이 필요하다고 생각한다. 우리나라도 정부와 국회가 힘을 모아 올해 안에 우주항공청이 만들어져서 더 심층적인 국제협력과 우주개발이 가속되길 바란다”고 말했다.  □ 한편, 천문연은 지난 2016년 NASA와 태양권물리(heliophysics) 분야 워킹그룹 구성·운영을 통해 국제우주정거장용 태양코로나그래프 공동 개발, 도요샛 과학연구 등 국제공동연구 협력을 심화시켜왔다. 이를 바탕으로 2019년 우주탐사(Exploration Science), 천체물리(Astrophysics) 워킹그룹을 추가로 구성해 우주과학 분야 연구협력을 수행 중이다. 오늘부터  3일간은  NASA와 다중신호 천문학을 포함한 천체물리분야 협력을 논의하고, 오는 12월에는 태양권물리분야 협력회의를 진행하는 등 NASA를 비롯한 미국 주요 우주과학 연구기관과의 국제공동연구 협력에 박차를 가할 계획이다.  (참고자료 끝.) [참고 사진] 사진 1. 한국천문연구원-NJIT 업무협약 체결식 왼쪽부터 한국천문연구원 부원장 육인수, 뉴저지 주지사 필립D.머피(Philip D. Murphy), 뉴저지공과대학 총장 테익 림(Teik. Lim) 사진 2. 캘리포니아 빅베어태양천문대에 위치한 구디 태양망원경

거대마젤란망원경(GMT) 마지막 반사경 제작 시작 - 총 7개 반사경 중 마지막… 2020년대 말 완공 목표 ■ 한국천문연구원을 포함한 13개 글로벌 파트너 기관이 참여하는 거대마젤란망원경기구(GMTO, Giant Magellan Telescope Organization)가 세계 최대 광학망원경인 거대마젤란망원경(이하 GMT)의 마지막 반사경 제작을 시작했다고 밝혔다. 그림 1. 거대마젤란망원경(GMT) 완성 모습(예상도) 지름 8.4m의 거대한 반사경 7장이 특징이다 ■ GMT는 구경 25.4m의 차세대 초거대망원경으로 2020년대 말 완공을 목표로 하고 있다. 이 망원경은 지름 8.4m, 17톤의 원형 반사경 7장을 벌집모양으로 배치해 25.4m의 단일 반사경과 동일한 성능을 갖는다. ■ 또한 GMT는 제임스웹보다 4배 더 선명한 해상도와 200배 높은 감도를 가진다. 망원경의 성능을 결정하는 중요한 요소인 집광*면적은 368㎡으로, 이는 160km 떨어진 곳에서 동전의 그림을 구분할 수 있는 수준이다.    ※ 집광력: 망원경의 빛을 모으는 능력을 말한다. 이러한 능력은 망원경의 구경과 관련이 깊으며 그 렌즈나 반사경의 면적에 비례하게 된다. ■ GMT의 반사경은 미국 투산에 소재한 애리조나대학의 리처드 캐리스 반사경 연구소(Richard F. Caris Mirror Laboratory)에서 제작하고 있다. 반사경 하나당 형상 제작부터 표면 정밀 연마까지 약 4년이 소요된다. 첫 번째 반사경은 2012년에 완성됐으며 이어 여섯 번째 반사경까지 순차적으로 제작공정이 진행되고 있다. ■ GMT의 반사경 제작은 크게 세 단계로 나뉜다. 1단계는 반사경의 기본 형상을 만드는 주조(casting), 2단계는 반사경의 형상을 다듬는 성형(generating), 마지막으로 3단계는 반사경 표면을 다듬는 연마(polishing) 작업이다. 반사경을 만드는 소재인 유리는 온도 변화에 따른 비틀림, 휨, 표면 왜곡 등을 최소화하기 위해 팽창계수가 낮은 특수 유리를 사용한다. 이 특수 유리블록 약 20톤을 주형에 넣어 섭씨 1,165도로 가열하여 녹인 후 고체화되기 전에 주형을 회전시켜 원심력에 의해 상부 표면이 포물면이 되도록 한다. 약 3개월 동안 냉각시킨 유리는 연마의 과정을 거치는데 완성된 반사경 표면의 높낮이 차이는 사람 머리카락 두께의 1,000분의 1보다도 작다. ■ 완성된 반사경들은 칠레 아타카마 사막의 라스 캄파나스 천문대(Las Campanas Observatory)에 있는 GMT 부지로 옮겨 설치된다. GMT가 건설되는 라스 캄파나스 천문대는 청명하고 어두운 하늘과 안정적인 대기조건을 갖추고 있어 남반구에서 천문관측 최적지로 꼽힌다. ■ GMT가 가동되면 기존의 대형 천체관측 망원경의 성능을 넘어 천체관측 역사에 한 획을 그을 새로운 시대를 열 것이다. GMT는 인류 역사상 가장 먼 우주에 대한 관측으로부터 우주 탄생의 수수께끼를 밝히는 데에 큰 기여를 할 것으로 기대되며, 외계행성의 대기 성분에 대한 정밀한 분석으로부터 생명체가 존재할 수 있는 환경 등 외계생명에 대한 연구에 획기적인 진전을 만들 것으로 기대한다. ■ 가장 최근 완성된 반사경은 내년 초에 실제 크기로 제작된 시험용 반사경 지지시스템에 조립해서 광학 성능 시험을 실시할 예정이다. 이 성능 시험을 표준 삼아 전체 7개의 반사경에 대한 광학 성능 시험을 하게 된다. ■ GMTO 이사회의 한국 대표를 맡고 있는 박병곤 한국천문연구원 대형망원경사업단장은 “2020년대 말 완공을 목표로 하는 GMT는 주반사경뿐만 아니라 망원경의 뼈대에 해당하는 마운트와 적응광학이 적용된 부반사경 등의 제작이 순조롭게 진행되고 있다”며 “한국천문연구원이 참여하는 세계 최대의 망원경을 통해 우리나라 천문학의 수준이 비약적으로 발전할 뿐만 아니라 최첨단의 광학 및 광기계 기술을 확보하게 될 것”이라고 밝혔다. 대형망원경사업단의 교육홍보책임자인 김상철 책임연구원은 “GMT 주경 7장 중 마지막 거울의 공정이 시작된다는 것은 21세기 초거대 망원경 시대를 가장 먼저 여는 첫걸음이라는 의미가 있다. GMT가 완성되면‘우리는 어디에서 왔는가, 우주에는 우리뿐인가’와 같은 질문에 대한 답을 찾아가며 우리나라가 추격자 역할이 아닌 선도자 역할을 하는 데 토대가 되어줄 것이다”라고 말했다. (보도자료 끝. 참고자료 있음.) [참고자료 1] 그림 및 참고 영상 그림 2. 거대마젤란망원경(GMT) 완성 모습(개념도) 그림 3. 육각형 벌집 모형의 주형 위에 반사경의 재료인 유리블록을 최초로 올리는 모습 그림 4. 주형 위에 반사경의 재료인 유리블록을 마지막으로 채우는 모습. 다음 단계는 뚜껑을 닫고 고온으로 가열하여 유리 표면을 평평한 포물면으로 만들게 된다. 그림 5. 주형의 뚜껑을 닫는 모습 [참고 2] 용어 설명 및 참고 사이트 거대마젤란망원경기구(GMTO, Giant Magellan Telescope Organization) ○ 거대마젤란망원경기구(GMTO)는 글로벌 파트너 기관을 대표하여 GMT 프로젝트를 관리하는 기구로서 한국천문연구원을 비롯해 호주의 호주천문재단과 호주국립대학교, 미국의 카네기연구소, 하버드대학교, 스미소니언연구소, 텍사스 A&M 대학교, 애리조나대학교, 애리조나주립대학교, 시카고대학교, 텍사스 오스틴대학교, 브라질의 상파울루 연구재단, 그리고 이스라엘의 와이즈만 연구소가 참여하고 있다. ○ 거대마젤란망원경기구(GMTO)에 대한 최근 소식은 다음 링크를 참조    - GMTO 홈페이지: http://www.gmto.org    - GMTO SNS 계정      ⋅트위터: https://twitter.com/GMTelescope      ⋅페이스북: https://www.facebook.com/GMTelescope      ⋅인스타그램: https://www.instagram.com/gmtelescope/    - GMTO 사진 및 영상 링크(2023년 10월 23일까지 유효):    https://www.dropbox.com/sh/05lv1lt1dxrzm0d/AAClq8IsgyU2MzmR5sykcfsJa?dl=0

우주와 가장 가까운 특별한 천문대 서울스카이에서 개최되는 천체사진기획전 개최 - 9월 25일부터 한 달간 사진전 개최 ■  넓고 광활한 우주, 신비로운 천문 현상을 사진으로 담은 전시회가 대한민국에서 가장 높은 서울스카이 전망대에서 열린다. □ 한국천문연구원이 주최하고 서울스카이가 협찬하는 ‘2023 UN 세계우주주간 : 천체 사진 기획전’이 오는 9월 25일(월)부터 10월 25일(수)까지 롯데월드타워 서울스카이 전망대 120층에서 펼쳐진다.  □ UN이 제정한 세계우주주간*에 개최되는 이번 전시는 아름답고 신비한 천체에 대한 공감대를 확산하기 위해 시작된 한국천문연구원 천체사진공모전의 대표 수상작 등 천체사진 14점이 전시될 예정이다.     * UN 세계우주주간: 러시아의 인류 최초 인공위성인 스푸트니크 1호의 발사(1957.10.4)와 우주의 평화적 목적을 위한 최초의 우주조약(1967.10.10)을 기념하기 위하여 UN이 1999년 제정한 기념 주간(매년 10월 4일~10월 10일)이다. 우주에 대한 공공의 관심과 독려를 위한 기념행사가 전 세계 곳곳에서 개최된다.  □ 이번 전시에 관한 자세한 사항은 서울스카이 홈페이지( https://seoulsky.lotteworld.com/ko/main/index.do)에서 확인할 수 있다. □ 한편, 전시 기간 중인 10월 13일에는 천문연 소속 연구자들이 최신 천체사진 촬영과 우주과학 내용을 주제로 직접 강의한다.  (참고자료 끝. 참고 사진 및 자료 있음.)

M87 블랙홀, 팽이처럼 흔들리며 회전한다 - 23년 관측 통해 제트의 11년 주기 세차운동 관측 성공 - 한중일 참여한 동아시아 우주전파관측망 주도 ■ 한국천문연구원(원장 박영득)을 포함한 국제 공동 연구팀이 블랙홀 제트의 세차운동이 11년 주기로 일어난다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구는 과학 저널 네이처(Nature)에 한국 시각 9월 28일 0시에 발표됐다. 그림 1. 세차운동하는 블랙홀을 설명하는 이미지. (©Yuzhu Cui et al. 2023, Zhejiang Lab) □ 전 세계 45개 기관, 79명의 연구원이 참여한 국제 공동 연구팀은 2000년부터 2022년까지 동아시아우주전파관측망(이하 EAVN, East Asian VLBI Network), 초장기선 어레이(이하 VLBA, Very Long Baseline Array), 한일공동 우주전파관측망(이하 KaVA, KVN and VERA Array), 동아시아-이탈리아 우주전파관측망(이하 EATING, East Asia To Italy: Nearly Global)으로 얻은 관측 자료를 분석해 M87 초대질량블랙홀 제트*의 방출 방향이 주기를 가지고 회전하고 있음을 발견했다.    ※ 제트: 제트는 기체와 액체 등 물질의 빠른 흐름을 말하는데, 노즐 같은 구조를 통과하며 밀도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 물질이 방출되어 만들어진다. 블랙홀 주변의 강력한 자기장, 부착원반(또는 여기서 나오는 방출류)과 블랙홀의 상호 작용을 통해 강력한 제트 방출 현상이 발생한다. □ 초대질량블랙홀의 제트 방출 메커니즘은 현대 천체물리학의 주요 난제 중 하나다. 현재 주류이론은 빠르게 회전하는 블랙홀에서 발생한 에너지 중 일부가 제트로 방출된다는 주장이다. 그러나 이 과정에서 가장 중요한 요소인 초대질량블랙홀의 회전은 지금까지 직접 관측된 적이 없었다. □ 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 지난 23년간 얻은 M87 블랙홀의 초장기선 전파간섭계(이하 VLBI, Very Long Baseline Interferometry) 데이터를  분석했고 슈퍼컴퓨터를 활용한 시뮬레이션 연구를 수행했다. 그 결과, 블랙홀의 회전축이 부착원반의 회전축과 나란하지 않아 제트의 세차운동*이 발생하고 있다는 사실을 밝혀냈다. 세차운동의 존재는 M87 블랙홀이 실제로 회전하고 있다는 분명한 증거다.   ※ 세차운동이란 회전하는 천체의 회전축이 원을 그리며 움직이는 현상이다. □ 이번 연구에서 한국천문연구원의 한국우주전파관측망(이하 KVN, Korea VLBI Network)은 동아시아우주전파관측망의 일원으로 대부분의 관측에 참여했으며 세종시의 22m 전파망원경도 일부 관측에 참여했다. 또한 한국천문연구원의 한일공동상관센터(이하 KJCC, Korea-Japan Correlation Center)는 연구에 사용된 총 170회의 관측 데이터 중 123개의 데이터를 상관처리했다. VLBI 관측에서 상관처리는 각 나라의 전파망원경에서 관측한 전파자료를 한곳으로 모아 하나의 자료로 합성하는 과정으로, 이 단계를 거쳐야만 연구에 사용하는 영상 데이터를 최종적으로 얻을 수 있다. □ 이 연구의 한국측 책임자인 한국천문연구원의 노현욱 박사후연구원은 “우리가 주도적으로 운영하는 전파관측망과 상관처리센터에 힘입어 한 천체에 대해 오랜시간 지속적으로 관측할 수 있었으며, 이것이 이우리 연구의 가장 큰 장점이다. 앞으로 EAVN 주도로 계속될 M87 모니터링에서 기존에 발견하지 못했던 블랙홀의 새로운 현상들이 발견되기를 기대한다.”라고 설명했다. □ EAVN AGN 워킹그룹의 리더인 손봉원 책임연구원은 “Kerr(커) 블랙홀이라고도 하는 회전하는 블랙홀 고유의 중력효과인 틀 끌림 현상(Frame dragging)를 독자적으로 입증한 이번 연구는 한국과 동아시아 연구진과 연구시설의 능력을 입증한 쾌거”라고 밝혔다.   ※ 틀 끌림 현상: 블랙홀처럼 질량이 매우 큰 물체가 회전하면 중력효과 발생하여 주변 시공간도 블랙홀의 회전을 따라 회전하는데, 이는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측한 틀 끌림(frame-dragging) 현상이다. □ 한편 이번 연구의 주요 저자들은 다음과 같이 언급했다.   ㅇ 저장연구소의 박사후연구원이자 논문의 제1 저자인 추이 유주(Yuzhu Cui) 박사는 “블랙홀과 부착원반 회전축이 어긋난 정도가 비교적 작고 세차운동 주기가 길기 때문에, 장기간에 걸친 고해상도 데이터의 분석으로 이러한 성과를 이룰 수 있어 기쁘다”고 소감을 밝혔다.   ㅇ 제2 저자인 일본국립천문대(National Astronomical Observatory of Japan)의 하다 카즈히로(Kazuhiro Hada) 박사는 “M87 블랙홀이 회전하는지 여부는 천문학자들 사이에서 주요 관심사 중 하나였다. 이번 연구를 통해 블랙홀이 실제로 회전하고 있음을 증명했다.”고 언급했다. □ 본 연구에는 총 79명의 연구자들이 참여했으며, 국내에서는 한국천문연구원의 노현욱 박사, 손봉원 책임연구원, 서울대학교의 이건우 연구원, 경희대학교 박종호 교수 등 총 23명의 연구자가 관측 제안 및 스케쥴, 관측 결과의 영상처리 및 분석과 같은 연구의 전반적인 과정에 기여했다. (보도자료 끝. 참고자료 있음.) [참고자료 1] 그림 및 참고 영상 그림 1. 세차운동 중인 기울어진 부착원반 모델을 설명하는 이미지. 중심부 블랙홀의 회전축은 그림의 수직 방향으로 고정되어 있다고 가정. 제트의 방향은 부착원반과 거의 수직을 이룬다. 블랙홀과 부착원반 사이의 회전축이 나란하지 않은 경우 부착원반과 제트의 세차운동이 일어난다. (©Yuzhu Cui et al. 2023) 그림 2. 세차운동 중인 기울어진 부착원반 모델을 설명하는 동영상 이미지(©Yuzhu Cui et al. 2023)  다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJGrrJWu8I98Y~.mp4 그림 3. M87 제트 세차운동 이미지와 각도 변화 이미지 상단 이미지: 2013년부터 2018년까지 매 2년간의 관측을 통해 보이는 M87 제트의 세차운동. 흰색 화살표는 제트의 방출 각도를 나타낸다. 하단 이미지: 2000년부터 2022년까지 연도별 이미지를 기반으로 나타낸 제트의 방출 각도 변화 그래프. 파란색 및 녹색 점은 관측에서 얻은 점이며, 빨간색 선은 세차운동 모델을 관측에 적용하여 얻은 그래프다. (Yuzhu Cui et al.2023, Zhejian Lab) 그림 4. M87 제트 세차운동 이미지와 각도 변화 동영상 이미지(© uzhu Cui et al. 2023)  다운로드 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoJGrrIWuAL-sc~.mp4 [참고 2] M87 블랙홀 연구 관련 주요 내용 [참고자료 2] M87 블랙홀 연구 관련 주요 내용 사상 최초 M87 블랙홀 관측 M87 블랙홀 편광 영상 획득 2019년 4월 공개 2021년 3월 공개 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/11770 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/28712 M87 다파장 동시 관측 M87 그림자와 제트 동시 포착 2021년 4월 공개 2023년 4월 공개 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/28738 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29492 M87 블랙홀 제트의 자기장 강도 2023년 8월 공개 보도자료 링크: https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/29699 [참고 3] 용어 및 관측시설 설명 - EHT 프로젝트 ‘블랙홀’이라 하면 검은 구멍을 떠올린다. 블랙홀을 직접 본 사람은 없고 블랙홀을 직접 볼 수도 없다. 블랙홀은 빛조차 흡수해 버려 직접 관측할 수 없기 때문이다. 우리가 영상이나 논문에서 봤던 블랙홀의 이미지는 모두 이론을 바탕으로 만들어진 상상에 불과하다. ‘이벤트 호라이즌 망원경(EHT)’은 번역하면 ‘사건지평선망원경’으로, ‘사건지평선’이란 블랙홀의 안과 밖을 나누는 넓은 경계지선을 뜻한다. 어떤 물질이 사건지평선을 지나 블랙홀로 빨려 들어갈 때 그 일부는 에너지로 방출되기에 높은 해상도의 관측 장비를 동원한다면 사건지평선의 가장자리를 볼 수 있다는 것이다. 사건지평선 부근은 강한 중력 효과에 의한 현상이 발생한다. 대표적인 것이 블랙홀의 그림자(Black Hole Shadow)이다. 블랙홀 주변의 원반에서 사건지평선 가까이에 다가간 물질은 빛의 속도에 가까운 매우 빠른 속도로 블랙홀 주변을 공전하며 블랙홀로 끌려 들어간다. 이때 발생하는 마찰이 유발한 강력한 빛이 원반을 밝게 빛나게 하는데, 이 원반의 모양은 블랙홀의 중력에 의해 왜곡되고 구부러져 보이게 된다(예: 영화 ‘인터스텔라’의 블랙홀). 또한, 관측자에게는 이 회전하는 원반 중 관측자를 향하여 움직이는 모서리가 관측자에게서 멀어지는 모서리보다 밝게 보이게 된다. 이렇게 블랙홀 주변의 극단적인 환경에서 발생하는 현상에 대한 관측은 일반 상대성 이론과 초대질량 블랙홀의 이해에 대한 강력한 증거가 된다. 해당 관측을 위해선 거대 관측 장비가 필요하다. 이에 지구촌 전파천문학자들은 전파망원경 8개를 하나로 연동해 지구 크기의 거대 망원경처럼 활용했다. 2018년 이후로 EHT 관측망에 추가로 참가하는 망원경이 더해져, 2020년에는 총 11대까지 수가 늘어났다. Event Horizon Telescope(EHT) A global Network of Radio TelescopesGLTJCMT SMASMTKitt PeakLMTNOEMA30-MALMA APEXSPT 2018 Obserbatiories ALMA Atacama Large Millimeter/submillimeter Array CHAJANANTOR PLATEAU, CHILE APEX Atacama Pathfinder EXperiment CHAJNANTOR PLATEAU, CHILE 30-M IRAM 30-meter Telescope PICO VELETA, SPAIN JCMT James Clerk Maxwell Telescope MAUNAKEA, HAWAII LMT Large Millimeter Telescope SIERRA NEGRA MEXICO SMA Submillimeter Array MAUNAKEA, HAWAII SMT Submillmeter Telescope MOUNT GRAHAM, ARIZONA SPT South Pole Telescope SOUTH POLE STATION GLT Greenland Telescope Project THULE AIR FORCE BASE Observing in 2020 Kitt Peak Kiit Peak 12-meter Telescope KITT PEA, ARIZONA USA NOEMA NOEMA Observatory PLATEAU DE BURE, FRANCE - 초대질량 블랙홀(Supermassive black hole) 활동성 은하의 중심에 있는 초대질량블랙홀은 우주에서 발견되는 가장 강력한 천체중 하나이며, 엄청난 크기의 중력으로 인해 많은 양의 물질을 빨아들이고, 그 과정에서 플라즈마 제트를 광속에 가까운 속도로 분출하여 수천 광년 떨어진 곳까지 뿜어낼 수 있다. 대부분의 은하 중심에 초대질량 블랙홀이 있을 것으로 추정된다.  - 틀 끌림 현상(프레임 드레깅, Frame-dragging)과 세차운동 블랙홀처럼 질량이 매우 큰 물체가 회전하면 중력효과에 의하여 주변 시공간도 블랙홀을 따라 회전하는데, 이는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예측한 “틀 끌림 (frame-dragging)”현상이다. 이때 만일 블랙홀 주변의 강착 원반의 회전축이 블랙홀 회전축과 나란하지 않은 경우, 기울어진 원반의 전체 구조가 블랙홀 회전을 따라 “끌려가며” 방향을 계속 바꾸며 세차운동을 한다 (이를 이론적으로 예측한 과학자의 이름을 따서 렌제-티링 (Lense-Thirring) 세차운동이라고도 한다). 이는 결과적으로 강착원반에 수직한 방향으로 방출하는 제트의 세차운동을 일으킨다 (그림 1 및 동영상 참조). - 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)  초미세구조를 관측하기 위해서는 여러 전파망원경을 하나로 연동해야만 한다. 세계 각지의 최첨단 전파망원경으로 하나의 천체를 동시 관측해 분해능(떨어져 있는 두 물체를 구별하는 능력)을 높이는 초장기선 전파간섭계 기술을 활용한다. 수백~수천 킬로미터 떨어진 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측하여 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 구경을 가진 거대한 가상의 망원경을 구현하는 방법이다. 간섭계를 구성하기 위해 동원한 전파망원경의 수가 많을수록, 그들 사이의 거리와 방향이 다양할수록 간섭계의 영상 복원능력이 향상된다. 8개 전파망원경이 각자 전파 신호를 포착하고 이 신호들을 한데 모아 ‘가상의 망원경 초점’에서 종합하면 사실상 지구만한 전파망원경의 효과를 낼 수 있다.  - 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network) 한국천문연구원이 운영하는 KVN은 서울 연세대, 울산 울산대, 제주 중문에 설치된 21m 전파망원경 3기로 구성된 VLBI 관측망이다. 각 망원경의 거리는 305km~478km로, 세계에서 유일하게 밀리미터 영역의 4개 주파수 전파를 동시에 관측할 수 있다. KVN은 3기를 연결한 간섭계뿐만 아니라 각각의 단일 망원경으로도 사용할 수 있다. 평창에 네 번째 전파망원경이 구축되었으며 2024년 초기 관측에 나설 예정이다. - 동아시아우주전파관측망 (EAVN, East Asian VLBI Network) 동아시아우주전파관측망 (EAVN, East Asian VLBI Network)은 한국, 일본, 중국의 총 16개의 망원경을 연결한 최대 기선 5000km 정도의 거대 VLBI 관측망이다. 이번 연구에서는 총 13개의 EAVN 안테나가 참여하였으며, 그 중 한국에서는 3기의 한국우주전파관측망(KVN) 및 세종시 우주측지관측센터의 22m 전파망원경이 참여하였다. 한국천문연구원은 EAVN을 운영하는 4개국(한국, 중국, 일본, 태국)의 7개 기관(KASI, NAOJ, SHAO, XAO, YNAO, NGII, NARIT) 중 운영에 가장 큰 기여를 하고 있는 기관으로, EAVN의 관측제안서 접수, 관측 스케쥴링, 데이터 상관처리, 자료 아카이브관리 등을 담당하고 있고, EAVN의 관측 전반을 관리하는 웹페이지를 운영하고있다 (EAVN 웹페이지, https://radio.kasi.re.kr/eavn/main.php). 그림 6. 관측에 참여한 동아시아우주전파관측망의 전파망원경.  총 13기이며 한국의 KVN(연세, 울산, 탐라) 과 세종, 일본의 VERA(미즈사와, 이리키, 오가사와라, 이시가키지마)와 히타치, 노베야마, 타카하기, 중국의 CVN(난샨, 티얀마)으로 구성되어 있다. - EAVN 활동성은하핵 과학연구그룹 (EAVN AGN Science Working Group) 그림 7. 이번 연구에 참여한 EAVN AGN Science Working Group 사진. 2019년 일본 이바라키 대학교에서 열린 East Asia VLBI Workshop 중 촬영 - 동아시아-이탈리아 우주전파관측망 (EATING, East Asia To Italy: Nearly Global VLBI) 그림 8. 관측에 참여한 동아시아-이탈리아 우주전파관측망. 기존 동아시아우주전파관측망의 13기에 더하여 이탈리아 전파망원경 3기 (메디치나, 사르디나, 노토)와 러시아 전파망원경 1기 (바다리)가 참여하여 총 16기의 전파망원경으로 최장 기선 10,000km에 육박하는 긴 기선의 고해상도 관측이 가능하다.  - 한일상관센터(Korea-Japan Correlation Center, KJCC) 한일상관센터는 대전 한국천문연구원에 위치한 상관처리 시설로, 한국천문연구원과 일본국립천문대가 공동개발한 대전 하드웨어 상관기 및 DiFX 소프트웨어 상관기를 운영하고 있다. 이번 연구에 사용된 관측 자료 중 KaVA, EAVN, 및 EATING VLBI로 관측한 123개 관측 자료를 한일상관센터의 대전 하드웨어 상관기로 상관처리 하였다. 이는 최대 16개 전파망원경으로부터 초당 1기가비트의 속도로 기록된 전파자료를 동시에 상관처리할 수 있는 상관기이다. 상관처리란 각 전파망원경에서 관측하여 보내온 전파데이터로부터 모든 조합의 망원경에 대해 간섭무늬를 계산하여 연구에 활용할 수 있는 데이터를 확보하는 일련의 과정을 말한다. 이 상관처리 결과를 종합하면 관측대상 천체의 상세한 영상을 얻을 수 있다. 그림 9. 이번 연구에 사용된 대부분의 관측 자료를 상관처리한 한일상관센터 그림 10. EAVN 망원경으로 관측한 전파자료를 상관처리 중인 대전 상관기 [참고 4]  연구팀 및 논문 ○ 연구 프로그램  본 연구는 2000년부터 2022까지 총 170개의 VLBA 및, EAVN, KaVA, EATING VLBI의 관측 자료를 활용하였다. 이 중 2006년부터 2018년까지 47개의 VLBA 자료는 아카이브에 있는 기존 관측 자료를 활용하였으며, 2013년 하반기부터 2022년까지 119개 관측자료는 EAVN AGN 과학연구그룹의 주도로 KaVA 및 EAVN로 관측하여 얻은 것이다. 그 중 2016년부터 2019년 상반기까지의 관측은 KaVA 및 EAVN의 대형 프로그램 (Large Program)에 선정되어 관측이 수행되었다. 연구팀은 2023년 현재에도 지속적으로 EAVN을 활용하여 M87의 관측을 수행중이다 (연구책임자: 노현욱 (한국천문연구원), 추이 유주 (저장연구소)). 또한 2019년부터 현재까지 이탈리아, 러시아, 호주 망원경이 EAVN 관측에 참여하는 EATING VLBI (연구책임자: 노현욱 (한국천문연구원), 이건우 (서울대학교), 하다 카즈히로 (일본국립천문대)) 관측을 수행중이며, 4개의 EATING VLBI 자료가 본 연구에 사용되었다. 향후 이를 활용하여 11년 주기의 세차운동의 특성을 보다 명확히 확인하는 한편, 또 다른 주기를 갖는 진동운동이 존재하는지의 여부를 살펴보려는 목적이 있다. ○ 논문 - 제목 : Precessing jet nozzle connecting to a spinning black hole in M87 - 게재지 : Nature - 게재일자 : 2023년 9월 27일 (세계표준시간), 9월 28일 (한국시간)