2019년 처음으로 공개된 블랙홀 사진이 인공지능(AI) 보정 작업을 통해 보다 선명해졌다. 기존에 공개된 모습보다 가운데 검은색 블랙홀 부분이 더 커지고 어두워진 것이다.
미국 프린스턴 고등연구소 연구진은 AI를 통해 원본 데이터를 재처리한 사진을 국제 학술지 ‘천문물리학저널 레터스’에 발표했다. 사건의 지평선 망원경(EHT·Event Horizon Telescope) 국제 공동 연구진이 전 세계 5개 지역 7개의 전파 망원경으로 수집한 데이터로 만들어 2019년 공개한 M87 은하 중심의 블랙홀 사진을 보정한 것이다.
M87 은하의 블랙홀은 지구에서 5500만 광년(1광년은 빛이 1년 가는 거리로 약 9조4600억㎞) 떨어진 곳에 위치해 있다. 2019년도 사진은 붉은색 도넛 모양으로, 밝은 부분은 블랙홀 자체가 아니라 그 주변을 엄청난 속도로 회전하고 있는 물질에서 나온 빛이다.
연구진은 아인슈타인의 방정식과 일치하는 모든 종류의 블랙홀을 AI에 학습시켜 보정했다. 누락된 데이터를 AI로 메운 것이다. 연구진이 사용한 기계학습 기술은 ‘주성분 간섭계 모델링(principal-component interferometric modeling)’의 줄임말인 ‘PRIMO’다.
이번 새로운 사진에서 도넛 모양 부분은 이전 사진에서 보였던 너비의 절반 정도다. 또한 빛과 물질이 빨려 들어가는 블랙홀 중앙은 더 크고 어두워졌다.
연구진은 “데이터가 없는 곳을 메우기 위해 기계 학습을 사용한 것은 이번이 처음이다”며 “새 논문에서 보고한 사진은 전 세계 망원경으로 얻을 수 있는 블랙홀 이미지를 가장 정확하게 표현한 것”이라고 했다.