블랙홀의 실체를 밝혀내는 것은 천체과학계의 오랜 숙원이다. 초고밀도 천체인 블랙홀의 기원을 쫓다 보면 우주 탄생
의 실마리를 찾을 수 있기 때문이다. 하지만 현대 과학은 아직 블랙홀이 물체를 빨아들이는 과정조차 확인한 바 없다.
늦어도 2013년까진 이 미스터리가 일부 풀릴 듯하다.
독일 막스 플랑크 천체물리학연구소(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)의 스테판 길레센 교수가 이끄는
연구팀은 최근 우리은하 중앙의 초질량 블랙홀 쪽으로 거대한 가스 구름이 다가가고 있는 것을 포착했다. 현 경로라면
구름은 1~2년 내 블랙홀 주변 ‘죽음의 나선 영역’(물체가 나선형으로 휘감기면서 빨려드는 영역)에 접근할 것으로 보인
다. 먼 은하에서 별을 삼키는 블랙홀의 신호가 포착된 적은 있다. 하지만 과정 전체를 관찰할 기회를 잡은 것은 이번이
처음이다. 연구팀은 이 같은 내용을 14일(현지시간) 과학전문잡지 ‘네이처’에 발표했다.
유럽남부관측소(ESO) 거대망원경이 측정한 바에 따르면 이 가스 구름은 태양계보다 조금 더 큰 규모다. 질량이 지구의
세 배 정도이고 초속 2359㎞로 움직인다. 이 속도라면 2013년 중반 블랙홀의 400억㎞ 반경 안에 들게 된다.
이 블랙홀에는 ‘궁수자리 A*’란 이름이 붙여졌다. 블랙홀은 지구로부터 2만7000광년(1광년=9조4670억㎞) 떨어져 있다.
질량은 태양의 400만 배에 이른다. 행성과 달리 가스 구름은 물질을 잡아 끄는 중력이 거의 없다. 관측된 바에 따르면
블랙홀에 다가갈 수록 가스 구름은 점점 길쭉한 형태로 바뀐다. 길레센 교수는 “그동안 SF소설에서는 블랙홀이 삼키는
물체가 스파게티면 모양으로 길쭉해질 거라고 했는데, 그 실체가 확인된 셈”이라고 했다. 과학자들은 가스 구름의 절반은
삼켜지고 나머지는 블랙홀 바깥을 떠돌 것으로 내다봤다.
◆블랙홀=별이 극단적인 수축을 일으켜 밀도가 매우 증가하고 중력이 굉장히 커진 천체. 중력을 벗어날 때 필요한 탈출
속력이 빛의 속력보다 커서 빛도 빠져나오지 못한다. 일반상대성이론에 근거해 오랫동안 가설로만 추정되다가 근래
인공위성의 X선 망원경으로 존재가 확인됐다.
2.NASA “가장 작은 블랙홀 이렇게 생겼다“
다국적 우주과학자 그룹이 미항공우주국(NASA·나사)의 로시 엑스레이 타이밍탐험망원경(RXTE)으로 찍은 데이터를
바탕으로 지금까지 알려진 것 가운데 가장 작은 블랙홀을 찾아냈다. 이 블랙홀 존재의 증거는 심전도와 비슷한
'심장박동(heart beat)'으로 별명지어진 특별한 X레이 패턴의 형태로부터 나온 것이다.
이같은 패턴은 지금까지 발견된 블랙홀 가운데 한군데에서만 기록된 적이 있는 것이다.
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미항공우주국(NASA· 나사)는 15일(현지시간) IGR J17091로 알려진 이 신기하게 생긴 블랙홀의 모습을 렌더링해 공개
했다. 이 블랙홀은 일반별을 블랙홀과 결합해 만들었다. 이 초소형 블랙홀은 태양 질량의 3분의 1에 블과한 작은 규모로
추정된다. 나사는 이는 블랙홀로서 존재할 수 있는 가장 작은 부피의 것이라고 설명했다. 그림에서 보면 일반적인 별의
흐름에서 나오는 가스가 블랙홀을 향해 흐르고 있으며 그 주변으로 디스크를 형성하고 있다. 디스크 안에서의 마찰은
가스를 뜨겁게 해 수백만도의 온도를 형성하는데 이는 엑스레이를 방출할 정도로 뜨거운 온도다.
처음에 천문학자들은 지난 2003년 폭발하는 블랙홀에서 2원 시스템을 인식하게 됐다. 다양한 임무를 수행하는 다양한
우주선에서 오는 아카이브데이터는 이 데이터가 수 년마다 활동적이 된다는 것을 보여주었다.
가장 최근의 폭발은 지난 2월에 있었으며 여전히 진행중이다. 이 시스템은 전갈성단 방향에 위치하고 있다. 그러나
그 거리가 정확히 알려져 있지 않은 가운데 천문학자들은 1만6천광년에서 6만5천광년 사이에 있는 것으로 추정하고
있다. 토마소 벨로니 이테리 브레나천문대 연구원은 이런 형태로는 두 번째로 나타난 이 블랙홀에 대해 “우리는 대다수
의 이런 패턴을 보이는 블랙홀이 불안정한 디스크에서 집적되고 분출되는 사이클을 보이는 것으로 생각하며 이제 우리는
IGRJ17091에서 이런 블랙홀을 7개나 볼 수 있다“고 말했다.
아래는 나사가 공개한 가장 작은 블랙홀의 모습을 설명하는 아름다운 동영상이다.