기 타/신비한 우주의 세계

블랙홀 순간포착, 별 삼키는 1,000억분의1 희귀현상, 보현산 천문대 일조

leekejh 2011. 8. 25. 17:34

 

블랙홀 순간포착, 별 삼키는 1,000억분의1 희귀현상, 보현산 천문대 일조
[뉴스엔] 2011년 08월 25일(목) 오전 08:27 가  가| 이메일| 프린트
태양보다 최대 수십억 배 무거운 거대질량 블랙홀이 별을 삼키는 순간이 포착됐다.

서울대 임명신 교수를 포함한 6개 나라 공동연구진은 이같이 신비로운 순간을 최초로 포착했다고 지난 8월 24일 밝혔다.

연구진은 지난 3월 28일 우리 은하에서 38억 광년 떨어진 한 은하 중심부에 있는 거대 질량 블랙홀로 태양만한 크기 별이 떨어질 때 강력한 광선다발이 뿜어져 나오는 것을 관측했다고 전했다.

이같은 순간은 지난 1975년 이론이 세워졌지만 실제 증명하지 못했던 현상으로, 관측 가능성은 불과 1,000억분의1에 불과하다.

연구는 가장 먼저 빛을 감지한 미국 항공우주국(NASA) 스위프트 위성이 각 나라 망원경에 신호를 보내 여러 빛의 파장을 관찰하는 방식으로 이뤄졌다.

특히 우리나라 보현산천문대 망원경에서도 근적외선 영역을 분석했다. 보현산 천문대 망원경에 설치된 근적외선 카메라 포착 자료는 이번 관측과 분석에서 핵심역할을 했다고 평가된다.

연구진은 우리 은하에서 이런 현상이 일어난다면 태양풍 100배가 넘는 강력한 우주폭풍이 지구를 강타할 것으로 보고 그 영향도 연구할 계획이라고 했다. 그러나 임명신 교수는 정확한 확률 계산은 어렵지만 그런 확률은 대략 1,000억분의1 수준으로 미미하다고 했다.

한편 이번 연구 결과는 세계 최고 권위 학술지 네이처 25일자에 실렸다.

임명신 교수는 "예측됐던 현상을 맞춤으로써 새로운 증거, 거대질량 블랙홀이 존재한다는 새로운 증거를 제시했다"고 평가했다. (사진=별 삼키는 블랙홀 상상도, NASA)
[뉴스엔 김종효 기자]
김종효 기자 phenomdark@
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광선다발 뿜어내는 블랙홀 순간포착
[머니투데이] 2011년 08월 25일(목) 오전 08:47 가  가| 이메일| 프린트
[머니투데이 한제희인턴기자]큰 중력으로 빛조차 빠져나오지 못하는 천체 블랙홀이 별을 빨아들이며 강력한 광선을 분출하는 장면이 포착됐다.과학 전문지 뉴사이언티스트(newscientist)는 25일 미항공우주국(NASA)을 비롯한 6개국 58명의 연구진으로 구성된 국제연구팀이 거대질량 블랙홀에서 광선다발이 나온다는 기존 이론을 입증시켰다고 보도했다.

보도에 따르면 거대질량 블랙홀은 별이 가까이 오면 블랙홀의 강한 중력으로 별이 파괴되고 그 잔해가 블랙홀로 빨려 들어가며 밝은 빛을 낸다고 이론상 알려져 있었지만 국제연구팀이 현상을 포착하며 증거를 제시했다.

연구팀에 따르면 이번에 관측된 거대질량 블랙홀의 질량은 작게는 태양의 100만배, 크게는 태양의 수십억배 정도로 추정되고 있으며 분석에 사용된 자료는 가시광선, 근적외선, X선, 감마선, 전파다.

지난 3월28일 미국 항공우주국(NASA)의 스위프트(Swift) 위성이 X선 관측중 39억광년 떨어진 은하의 중심부가 갑자기 밝아지는 현상을 발견했다.

이 천체를 ‘Swift J1644+57’로 이름 지었다. 이어 ‘Swift J1644+57’의 밝기 변화를 관측했고 블랙홀의 강한 중력으로 부스러진 별의 잔해가 블랙홀로 떨어질 때 강한 광선다발(고온 플라즈마 입자들의 분출)이 뿜어져 나온다는 사실을 확인한 것이다.

이번 국제연구팀에 참여한 국가는 이탈리아, 영국, 일본, 대만, 미국이 한국과 함께했으며 네이처(Nature) 25일자에 실렸다.

"행복이 가득한 꿈바구니"

[관련기사]
☞ 블랙홀 별삼키면 순간 밝아지는 현상 포착
☞ [사진] 한국등 6개국 연구진, 블랙홀이 별삼키는 과정 포착



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머니투데이 한제희인턴기자 jaehee1205@
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한제희(기자) jaehee1205@

 

 

 

 

별 삼키는 블랙홀 ‘순간포착’
[서울신문] 2011년 08월 25일(목) 오전 04:02 가  가| 이메일| 프린트
[서울신문]반지름이 3000만㎞에 달하는 ‘거대 블랙홀’이 태양 크기의 별을 빨아들이는 모습이 처음으로 관찰됐다. 이론으로만 예상됐던 현상이 실제 관측을 통해 입증되기는 처음이다. 연구에는 서울대와 한국천문연구원 소속 연구진 7명으로 구성된 한국을 비롯해 미국·이탈리아·영국·일본·우즈베키스탄 등 6개국 58명의 과학자가 참여했다.

교육과학기술부는 24일 “임명신 서울대 물리천문학부 교수가 이끄는 초기우주천체연구단과 천문연 전영범·성현일 박사 연구팀이 포함된 국제공동연구팀이 거대질량 블랙홀이 태양 크기의 별을 삼키면서 갑자기 밝아지는 순간을 포착했다.”고 밝혔다. 연구결과는 과학학술지 네이처 24일자에 게재됐다.



블랙홀은 중력이 매우 커 빛조차 빠져나오지 못하는 암흑공간으로 커다란 별이 중력을 이기지 못해 붕괴되는 단계에서 생성되는 것으로 알려졌다.

대부분의 은하 중심에는 질량이 태양의 100만배에서 수십억배에 달하는 거대 블랙홀이 위치한 것으로 추정된다. 1975년 이후 과학자들은 별이 거대질량 블랙홀에 다가가면 강한 중력 때문에 산산조각나 빨려 들어가는 것으로 예상했었다.

그러나 미 항공우주국(NASA)이 감마선 및 X선 관측을 위해 지난 2003년 궤도에 올린 스위프트 위성은 지난 3월 28일 용자리 방향의 한 은하 중심부에서 강력한 감마선 및 X선 폭발 현상과 함께 갑자기 밝아지는 빛을 잡았다. 천문학 역사의 새 장을 연 것이다. ‘스위프트(Swift) J1644+57’로 이름 지어진 해당 천체는 일반적인 감마선 방출이 수초에서 수백초간 지속되는 것과 달리 지속적으로 막대한 양의 감마선과 X선을 뿜어냈다.

지구에서 39억 광년(빛이 1년 동안 가는 거리) 떨어진 위치를 알리는 의미다. 따라서 실제 39억년 전에 일어난 것이다.

한국 연구진은 보현산 천문대 1.8m 망원경, 미국 애리조나주 레몬산 천문대 1m 망원경, 미국 하와이 유커트 4m 적외선 망원경, 우즈베키스탄 마이다낙 천문대 1.5m 망원경 등 5개의 망원경을 사용해 가시광선과 근적외선 자료를 분석하는 역할을 맡았다.

공동연구진이 관측 자료를 종합한 결과 연구진은 블랙홀의 강한 중력 때문에 별이 파괴돼 블랙홀로 흡수되면서 플라스마 입자로 구성된 강한 광선다발이 뿜어져 나오고 있다는 사실을 확인했다. 블랙홀의 별 흡수 과정에서 강한 광선다발이 나온다는 것은 이론적으로도 예측하지 못한 새로운 발견이다.

임 교수는 “지금도 현상이 계속되고 있는 만큼 지속적으로 관찰해 알려진 것이 거의 없는 블랙홀의 실체에 좀 더 다가서고 싶다.”고 말했다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr



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블랙홀 별삼키면 순간 밝아지는 현상 포착
[뉴시스] 2011년 08월 25일(목) 오전 02:00 가  가| 이메일| 프린트
【대전=뉴시스】박병립 기자 = 한국연구재단은 국내 연구진 7명을 포함한 국제공동연구팀이 거대질량 블랙홀이 별을 삼키면서 갑자기 밝아지는 순간을 포착했다고 25일 밝혔다.이번 연구는 미항공우주국(NASA)과 대한민국, 이탈리아, 영국, 일본, 대만 등 6개국 58명이 참여한 국제공동연구팀에 의해 수행됐고 국내에서는 서울대학교 임명신 교수가 이끄는 초기우주천체연구단 5명과 한국천문연구원 전영범, 성현일 박사가 참여했다.

또 보현산천문대 1.8m 반사망원경(경북 영천시 위치)을 비롯한 국내 연구기관의 여러 관측시설들이 연구결과 도출에 기여했단 것.

연구팀은 미국 NASA의 스위프트 위성을 이용해 지난 3월 28일 39억 광년 떨어진 곳에 있는 평범한 은하의 중심부가 갑자기 밝아지는 현상을 발견했고, 이 천체를 'Swift J1644+57'로 명명했다.

연구팀은 'Swift J1644+57'의 밝기가 시시각각 변하는 모양을 분석한 결과, 이 현상은 은하 중심부에 위치한 거대질량 블랙홀의 강한 중력으로 산산 조각난 별의 잔해가 블랙홀로 떨어질 때, 블랙홀에서 강한 광선다발이 특정방향으로 뿜어져 나오는 것임을 밝혀냈다.

특히 이번 연구에 사용된 가시광선, 근적외선, X선, 감마선, 전파 등 5종 관측자료 중에서 가시광선과 근적외선 자료의 대부분을 국내 연구진이 국내 연구시설로 획득·분석해 연구에 기여했다.

우리 연구진이 사용한 망원경은 ▲한국천문연구원의 보현산천문대 1.8m 망원경 ▲레몬산천문대 1m 망원경(미국 애리조나주 소재) ▲ 서울대 초기우주천체연구단의 주요 관측시설인 유커트(UKIRT) 4m 적외선 망원경(미국 하와이 소재) ▲우즈베키스탄 마이다낙 천문대 1.5m 망원경이다.

특히 한국천문연구원이 개발해 보현산 1.8m 망원경에 설치한 근적외선 카메라(KASI Near Infrared Camera System)를 통해 관측이 쉽지 않은 근적외선 영역의 자료를 획득할 수 있었고 이 자료는 'Swift J1644+57'의 분석에도 핵심적으로 활용됐단 것.

임명신 교수는 "이론적으로만 예측된 현상을 직접 관측함으로써 거대질량 블랙홀의 존재에 대한 새로운 증거를 제시하였을 뿐만 아니라, 별이 산산조각나면서 블랙홀로 떨어질 때 강한 광선다발이 발사된다는 새로운 사실도 밝혀냈다는데 연구의의가 있다"고 말했다.

이번 연구결과는 네이처(Nature)지 25일자에 게재됐다.

한편 우리은하 중심부에도 이번에 발견된 'Swift J1644+57'과 비슷한 크기인 태양질량의 460만 배인 거대질량 블랙홀이 존재한다고 연구진은 전했다.

bartongs@newsis.com
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박병립(기자)