NASA, 블랙홀이 별을 삼키는 신호 포착

 

                    NASA, 블랙홀이 별을 삼키는 신호 포착

                        별이 폭발한 뒤 블랙홀로 빨려들어가면서 나오는 X선 관측에 성공

 

 

                                                                                      노컷뉴스 | 감일근 |  2012. 08. 05

 

 

지난해 천문학자들은 먼 외계은하에서 조용한 블랙홀 하나를 찾았다. 당시 이 블랙홀은 주변의 별을 삼키며 빛을 분출하고 있었다.

나사연구진은 최근 이 블랙홀에서 나오는 특이한 엑스선을 관측했다. 이 엑스선은 블랙홀을 지나던 별이 엄청난 중력을 견디지 못해 폭발한 뒤 블랙홀로 빨려들어가면서 나오는 것으로 별의 폭발 후 수일이 지난 뒤 관측된다.

 

 

이 신호를 QPO(quasi-periodic oscillation)이라고 하는데 블랙홀 등이 있는 천체에서 어느 정도 일정한 주기를 갖고 밝기가 변화하는 현상을 말하는 것으로, 백색왜성, 중성자별, 블랙홀과 같이 밀도가 매우 높은 물질의 주변을 둘러싼 원반형태의 가스나 먼지로 구성된 응축원반의 특징으로 알려져있다.

사진은 Swift J1644+57의 주요 특징을 그림으로 표현한 것이다.

이번 발견이 있기 전까지 QPO가 관측된 것은 오직 한번 있었으며 은하 중심부에 태양 질량의 수백만배에 이르는 초질량 블랙홀 주변에서 관측됐다. 이 은하는 세이퍼 은하 REJ 1034+396으로 비교적 가까운 거리인 576백만 광년 떨어져 있다.

미시간 대학의 아인슈타인 박사 후 연구원인 루벤스 레이는 이번 발견에 대해 수백만 광년 떨어진 블랙홀의 가장 깊숙한 가장자리까지 관측의 범위를 확장시킨 놀라운 결과이며, 블랙홀의 성질과 함께 오늘날의 우주와 성질이 다른 우주에서 아인슈타인의 상대성이론이 어떻게 적용되는지를 시험해 볼 수 있는 기회를 제공한다고 평가했다.

문제의 엑스레이는 Swift J1644+57로 부터 나온 것으로 지난해 3월28일 발견됐다. 최초에는 감마선 폭발로 불리는 일반적인 폭발로 추정했으나 점차 희미해지는 모습은 이전에 관찰되지 않은 독특한 것이었다. 과학자들은 이 현상이 주변을 지나는 별을 삼키는 과정에서 잠복중인 블랙홀이 그 실체를 드러내는 현상임을 확인했다. 이 은하는 39억 광년을 여행한 끝에 지구에서 관측된 것이다.

발견 당시 나사 연구진은 별을 삼킬 때 발생한 것으로 추정되는 강력한 엑스선을 관측했다.

별은 블랙홀에 가장 가깝게 접근했을 때 강력한 인력의 작용을 받게돼 산산조각이 나게되고 가스의 일부는 블랙홀로 빨려들어가 블랙홀 주변의 구름과 입자로 구성된 원반을 구성하게 된다. 이 원반의 가장 내부에는 빠르게 가열돼 수백만도에 이르게 되면서 엑스선을 분출하게 된다. 엑스선은 아직 과학적으로 완전히 규명되지 않은 과정을 거쳐 블랙홀 주변 원반의 수직 방향으로 엑스선을 분출하게 된다.

원반의 가장 안쪽의 고온 가스는 블랙홀로 소용돌이 치며 빨려들어가면서 ISCO(innermost stable circular orbit)라고 부르는 가장 안쪽의 안정된 원형궤도에 도달하게 된다.

 

[CBS 감일근 기자] stephano@cbs.co.kr