🌌 AI, 은하 중심 블랙홀의 숨겨진 진실을 밝히다
– 인공지능과 수백만 개의 시뮬레이션이 밝혀낸 궁극의 회전력
인류는 오랜 시간 우주의 심연을 탐구해 왔습니다. 그리고 최근, 천문학계는 인공지능과 고성능 분산 컴퓨팅 기술을 활용해 우리 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀, 사지테리우스 A*의 놀라운 비밀을 밝혀냈습니다. 이 블랙홀은 지금까지 생각했던 것보다 훨씬 빠르게, 거의 최고 속도로 회전하고 있다는 사실이 확인된 것입니다.
💻 수백만 번의 시뮬레이션, 그리고 AI
국제 공동 연구진은 수백만 개에 달하는 시뮬레이션 데이터를 이용해 딥러닝 기반의 베이지안 신경망을 훈련시켰습니다. 이 AI 모델은 기존보다 훨씬 정밀하게 관측 데이터를 해석할 수 있도록 설계되었습니다.
이 방대한 작업은 **미국 위스콘신 대학교 매디슨 캠퍼스와 모그리지 연구소의 ‘고처리량 컴퓨팅 센터(CHTC)’**의 기술 지원 덕분에 가능했으며, 이 시스템은 지난 40년간 발전해온 분산 컴퓨팅 기술을 기반으로 합니다.
🌀 은하 중심 블랙홀, 거의 '광속 회전'
가장 주목할만한 발견은 사지테리우스 A*가 거의 최대 회전 속도에 도달했다는 점입니다. 심지어 이 회전축은 지구 방향을 향하고 있는 것으로 추정됩니다. 이와 함께, 블랙홀 주변에서 관측되는 강력한 방사는 기존 이론에서 강조하던 제트 분사 때문이 아닌, 초고온 전자가 몰려있는 강착 원반 때문이라는 사실도 밝혀졌습니다.
또한, 강착 원반 내부의 자기장 구조가 기존 물리학 이론과는 다른 형태로 나타난 점도 연구진에게 큰 충격을 주었습니다.
🧠 과학의 패러다임을 바꾸는 AI
이번 연구는 단지 결과에 머무르지 않습니다. 연구팀은 이번 AI 기반 분석을 시작점으로 보고, 이후 더 많은 데이터와 확장된 관측 장비를 통해 모델을 지속적으로 발전시킬 예정입니다.
연구를 이끈 네덜란드 라드바우드 대학교의 마이클 얀센 박사는 “이번 발견은 기존 이론을 뒤흔드는 흥미로운 단서지만, 이는 시작일 뿐”이라며 “AI와 머신러닝을 통한 우주 이해의 시대가 이제 막 열렸다”고 밝혔습니다.
🌐 분산 컴퓨팅이 만든 ‘우주의 지도’
이 프로젝트는 미국 전역 80개 이상의 연구기관이 컴퓨팅 자원을 기여한 **‘오픈 사이언스 풀(Open Science Pool)’**의 지원 아래 진행되었습니다. 이들은 단 3년간 1,200만 건이 넘는 작업(Job)을 처리했으며, 이는 천문학적 양의 데이터를 처리할 수 있게 한 핵심 배경입니다.
위스콘신 대학교의 미론 리브니 교수는 “이처럼 수백만 개의 시뮬레이션으로 구성된 작업은 우리의 분산 컴퓨팅 기술과 완벽하게 맞아떨어진다”며, “이러한 과학 협업이 새로운 우주 시대를 여는 열쇠가 될 것”이라고 전했습니다.
🛰️ 다음은 무엇인가?
이번 연구는 AI, 분산 컴퓨팅, 천체물리학이 융합되어 어떤 과학적 혁신을 이끌어낼 수 있는지를 잘 보여줍니다. 블랙홀의 회전, 방사 메커니즘, 자기장 특성 등은 우주 탄생과 진화에 대한 이해를 한층 더 깊게 해 줄 핵심 단서가 될 것입니다.
다가올 확장 관측과 AI 모델의 고도화가 어쩌면 우리 은하 너머의 비밀들까지 밝혀낼 수도 있습니다.
📚 참고 논문 (2025년 6월, Astronomy & Astrophysics)
- Deep learning inference with the EHT I, II, III 시리즈
- 연구자: M. Janssen, C.-k. Chan, J. Davelaar 외