우리 은하계 새로운 블랙홀 발견?
우리 은하계 새로운 블랙홀 발견?
  • 이승아
  • 승인 2017.09.12 15:45
  • 조회수 5272
  • 댓글 0
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일본 게이오 대학 천문학자들이 우리 은하 안에 중형급 질량을 가진 블랙홀 후보 관측에 성공했습니다. 이 물체는 태양의 십 만 배 질량을 가진 것으로 예상되며 우리 은하 중심부에 위치합니다.

 

네이처 천문학<Nature Astronomy>에 'Millimetre-wave emission from an intermediate-mass black hole candidate in the Milky Way'라는 제목으로 발표된 이 연구는 우리 은하 중심부에서 200광년 떨어진 위치에 있는 거대 분자구름(molecular cloud)에 집중했습니다. 연구진은 가스가 어떻게 움직이는지 연구했는데 가스 중심부에 작지만 질량이 큰 천체가 있으며 이를 CO-0.40-0.22라고 이름 붙였습니다.

 

연구진은 분자구름을 관측하고 분석한 결과 우리 은하 중심의 초거대질량 블랙홀과 유사하다는 점을 알아냈습니다. 비록 밝기와 크기에서 초거대질량 블랙홀에 미치지는 못해도 말이죠. 참고로 초거대질량 블랙홀 궁수자리 A(Sagittarius A)는 태양의 질량보다 4백 만 배 더 큽니다.

 

연구를 가능케한 칠레 북부 아타카마 사막에 있는 전파 망원경 ALMA. 출처:ALMA 공식홈페이지

논문의 주요 저자 중 한명인 토모하루 오카(Tomoharu Oka)박사는 우리 은하계에서 중형급 블랙홀(IMBH, Intermediate-mass black hole)을 관측 한 건 처음이라고 밝혔습니다. “이번 연구 결과는 우리 은하 중심부에 있는 거대질량 블랙홀이 병합 과정(merging scenario)을 통해서 형성과 진화를 한다라는 이론 뒷받침 해준다”고 덧붙였습니다.

 

새로운 관측은 칠레 북부 아타카마 사막에 있는 알마(ALMA : Atacama Large Millimeter/Submillimeter Arry)가 있어 가능했습니다. 알마는 총 66개의 전파망원경의 배열인데, 이 전파망원경으로 아주 차가운 성간물질을 탐지해 낼 수 있습니다. 연구진에 의하면 CO-0.40-0.22가 중형사이즈 블랙홀이 될 수 있는 가장 가능성 있는 후보라고 합니다.

 

두 블랙홀이 병합(merge)해 태양보다 더 무거운 블랙홀이 만들어질 수도. 출처:Wikimedia Commons

잠재적 새 블랙홀의 발견은 언제나 흥분되는 일입니다. 블랙홀의 발견은 초거대질량 블랙홀들이 어떻게 형성되는지 실마리를 제공해 줍니다. 상대적으로 작은 블랙홀은 초신성의 폭발과 함께 형성됩니다. 그렇다면 초거대질량 블랙홀은 어떻게 만들어질까요? 

 

우주 초창기에는 별이 더 컸고 연료를 더 빨리 태웠기 때문에 블랙홀들의 형성이 더 잦았다는 이론이 있습니다. 이런 비슷한 크기의 블랙홀들이 서로 충돌 및 병합하면서 마침내 태양보다 몇 백만배나 더 큰 질량을 가지게 됐다고 설명하고 있습니다.

 

연구진은 이 관측 자료에 대한 연구를 계속하고 있습니다. 가까운 미래에 우리 은하에서의 이 천체의 움직임을 자세히 알 수 있을 겁니다. 결국 초거대질량 블랙홀인 궁수자리 A와 병합을 할 건지 알아낼 수 있을 거라 전망됩니다.

 



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