우주는 진공이라 소리가 없다고 배웠다. 나도 우주에서는 아무리 큰 폭발도 완전히 조용할 거라고 알고 있었다.
그런데 2022년 NASA가 블랙홀의 소리를 실제로 들려줬다. 진공이라면서 무슨 소리일까 궁금했다.
파보니 뜻밖의 반전이 있었다. 블랙홀 소리가 어떻게 가능한지 하나씩 쉽게 풀어봤다.
블랙홀 소리는 진공에서 어떻게 날까
별과 별 사이는 거의 진공에 가깝다. 그래서 그런 곳에서는 소리가 퍼지지 못한다.
소리는 공기 같은 매질을 흔들며 퍼지는 파동이다. 흔들 것이 없으면 소리도 없다.
진공 우주에서 아무리 큰 폭발도 조용한 이유가 여기 있다. 소리를 전할 매질이 없기 때문이다.
그런데 은하가 수백 개 모인 은하단은 사정이 다르다. 그 안은 아주 옅지만 뜨거운 가스로 채워져 있다.
완전한 진공이 아니라 옅은 가스가 있으니, 그 가스를 통해 소리가 퍼질 수 있다. 여기서 블랙홀 소리 이야기가 시작된다.
블랙홀이 어떻게 소리를 내나
은하단 한가운데에는 거대한 블랙홀이 있다. 이 블랙홀이 물질을 삼키고 내뿜으며 주변 가스를 밀어낸다.
그러면 뜨거운 가스에 압력파가 생긴다. 압력파는 곧 소리의 파동이다.
블랙홀이 뿜는 제트가 가스를 세게 밀어낼 때도 이 파동이 만들어진다. 삼키고 뿜는 활동이 곧 소리의 원천인 셈이다.
연못에 돌을 던지면 물결이 동그랗게 퍼진다. 블랙홀도 그렇게 은하단 가스에 잔물결을 일으키는 것이다.
은하단 가스는 우리 공기와는 비교도 안 될 만큼 옅다. 그래도 소리가 지나가기에는 충분하다.
이 잔물결이 바로 블랙홀이 낸 소리다. 강착원반이 주변을 어떻게 흔드는지는 강착원반 이야기에 풀어놨다.
블랙홀 소리는 우주에서 가장 낮은 음이다
이 소리의 음은 사람 귀로는 절대 못 듣는다. 미들 C보다 무려 57옥타브나 낮은 음이기 때문이다.
음으로 치면 B플랫, 우리말로 내림나에 해당한다. 지금껏 알려진 소리 중 가장 낮은 축에 든다.
57옥타브는 피아노 여러 대를 위아래로 이어 붙여도 안 나오는 폭이다. 피아노 건반으로는 어림도 없다.
사람이 들을 수 있는 가장 낮은 소리보다도 한참 아래다. 블랙홀이 우주에서 가장 낮은 저음 가수인 셈이다.
나는 이 표현이 참 재미있게 와닿았다. 거대한 블랙홀이 낮게 웅웅대는 그림이 그려졌다.
이 파동은 사람 귀가 아니라 은하단 전체가 몸으로 느끼는 소리인 셈이다. 그만큼 규모가 어마어마하다.
NASA는 블랙홀 소리를 어떻게 들려줬을까
2022년 NASA는 이 음을 사람이 들을 수 있게 57옥타브 넘게 끌어올렸다. 원래 음보다 무려 144조 배쯤 높인 것이다.
그렇게 올려도 여전히 아주 낮고 묵직한 소리로 들린다. 겨우 사람 귀에 걸릴 만큼 끌어올린 셈이다.
이 소리는 상상으로 지어낸 게 아니다. 찬드라 X선 망원경이 실제로 잡은 데이터를 바탕으로 만들었다.
2003년에 발견된 실제 압력파를, 2022년에 귀로 들을 수 있게 되살린 셈이다. 우주의 데이터를 음악처럼 옮긴 작업이다.
이 소리는 인터넷에서 크게 화제가 됐다. 낮게 웅웅대는 그 소리에 많은 사람이 오싹함을 느꼈다.
덕분에 누구나 인터넷에서 그 소리를 직접 들어볼 수 있다. 다큐멘터리에도 쓰일 만큼 반응이 뜨거웠다.
블랙홀 소리가 왜 특별할까
이 소리는 약 2억 4천만 광년 떨어진 페르세우스 은하단에서 왔다. 그렇게 먼 곳의 파동을 우리가 귀로 듣는 셈이다.
2억 4천만 광년이면 빛으로도 그만큼 오랜 세월을 달려야 하는 거리다. 아득히 먼 곳의 울림이 지금 우리 귀에 닿은 것이다.
여태 우리는 우주를 오직 눈으로만 보고 이해했다. 그런데 이제는 우주를 귀로도 느끼게 된 것이다.
이렇게 데이터를 소리로 바꾸는 작업을 데이터 소니피케이션이라고 부른다. 눈이 아닌 귀로 우주를 읽는 새로운 방법이다.
블랙홀이 소리까지 낸다는 게 나는 오래 신기했다. M87 블랙홀도 같은 방식으로 소리로 옮겨졌는데, M87 첫 사진 이야기와 나란히 보면 더 흥미롭다.
눈으로 보던 블랙홀을 귀로도 만난다는 게 이 이야기의 매력이다. 앞으로는 더 많은 우주 현상이 소리로 옮겨질 거라고 한다.
블랙홀이 저음으로 우주를 웅웅 울리고 있었다는 게, 나는 오래도록 기억에 남았다.
다음에 밤하늘을 보면 그 어딘가에서 들리지 않는 저음이 나직이 울리고 있을 것 같다.
자주 묻는 질문
Q1. 우주는 진공인데 어떻게 블랙홀 소리가 나나
A. 은하단은 완전한 진공이 아니라 옅은 뜨거운 가스로 차 있다. 그 가스를 통해 블랙홀이 만든 압력파가 소리로 퍼진다.
Q2. 블랙홀은 어떻게 소리를 내나
A. 주변 가스를 삼키고 밀어내며 압력파를 일으킨다. 연못에 돌을 던져 물결이 퍼지는 것과 비슷하다.
Q3. 그 소리를 사람이 들을 수 있나
A. 원래 음은 미들 C보다 57옥타브 낮아 못 듣는다. NASA가 144조 배 높여야 겨우 사람 귀에 들어온다.
Q4. 이 소리는 지어낸 건가
A. 아니다. 찬드라 X선 망원경이 잡은 실제 데이터를 바탕으로 만든 소리다. 2003년 발견된 실제 압력파를 되살린 것이다.
Q5. 어느 블랙홀의 소리인가
A. 약 2억 4천만 광년 떨어진 페르세우스 은하단 중심의 거대 블랙홀이다. 2022년 NASA가 공개했다.
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