아름다운 빛의 춤사위, ‘분자 블랙홀’

2017.06.29 13:30
DESY 제공
DESY 제공

빛의 춤 선이 동그랗고 납작한 원반을 그려냈다. 넘쳐흐른 빛이 채 뻗어 나가지 못하고 중앙에 붙잡혔다. 그마저 아름다운 춤사위 같다. 이를 자세히 보여주려는 듯, 마치 무대의 핀 조명 같은 강렬한 빛이 그 뒤로 쏟아지고 있다. 새로운 블랙홀이라도 발견한 걸까. 그런데 자세히 보니 중심에 우둘투둘한 표면의 검은 구가 있다.


미묘해 보이는 이 그림은 독일전자가속기연구소(DESY) 연구진이 최근 미국 에너지부 스탠퍼드 선형가속기센터(SLAC) 국립가속기연구소 등과의 공동연구를 통해 발견한 ‘분자 블랙홀’ 현상을 상상해서 그린 것이다. 연구팀은 엑스선 레이저를 가능한 가장 높은 에너지로 작은 분자에 쪼였다가 놀라운 현상을 발견했다. 레이저가 분자를 구성하는 가장 큰 원자의 전자를 대부분 제거했는데, 그 결과로 생긴 빈 공간이 마치 블랙홀처럼 분자의 나머지 원자들로부터 전자를 끌어당기기 시작한 것이다.


연구를 이끈 미국 캔자스주립대 다니엘 롤스 교수는 “강력한 엑스선을 쪼이는 모든 실험은 샘플이 엑스선에 어떻게 반응하는지 보려는 것”이라며 “이번 연구로 엑스선을 쪼인 작은 분자가 어떤 손상을 입는지 예측할 수 있게 됐다”고 말했다. 연구 결과는 학술지 ‘네이처’ 5월 31일자 온라인판에 게재됐다.


doi:10.1038/nature22373

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