‘블랙홀’이 별을 통째로 삼키는 장면 첫 관측 (사이언스紙)

‘블랙홀’이 별을 통째로 삼키는 장면 첫 관측 (사이언스紙)

 

배고픈 블랙홀들은 닥치는 대로 먹어치우며 절대로 예외란 없다.

 

▲ 별을 집어삼키는 블랙홀 상상도. 과학자들은 블랙홀이 별이나 거대 성간 가스 뭉치들을 집어삼킬 때 자신의 열린 부분, 곧 ‘사건 지평선’ 밖으로 고속의 플라스마 제트를 방출한다는 가설을 오래 전부터 세워놓고 있었다.

 

천문학자들로 이루어진 다국적 팀이 블랙홀이 별을 통째로 꿀꺽하고는 트림처럼 고속 플라스마를 우주공간으로 방출하는 현장을 처음으로 목격했는데, 이 거대한 에너지의 흐름은 우리 태양이 1000만년 동안 생산하는 에너지와 맞먹는 것으로 보인다.

 

문제의 블랙홀은 지구로부터 3억 광년 떨어진 PGC 43234 -300이라는 은하 중심에 똬리를 틀고 있는 것으로, 우리 태양 질량의 100만 배 정도지만, 초질량의 블랙홀에 비한다면 비교적 경량급에 속하는 것이다. 하지만 엄청난 중력을 갖고 있어 우리 태양 정도 크기의 별 하나 정도는 떡 먹듯이 먹어치울 수 있다.

 

과학자들은 블랙홀이 별이나 거대 성간 가스 뭉치들을 집어삼킬 때 자신의 열린 부분, 곧 사건 지평선 밖으로 고속의 플라스마 제트를 방출한다는 가설을 오래 전부터 세워놓고 있었다. 그러나 지금까지 그 현장이 목격된 적이 없어 어디까지나 가설 수준에서 벗어나지 못하고 있었다.

 

▲ 천문학자들로 이루어진 다국적 팀이 블랙홀이 별을 통째로 꿀꺽하고는 트림처럼 고속 플라스마를 우주공간으로 방출하는 현장을 최초로 목격했다(왼쪽). 별을 삼킨 후 트림처럼 내놓는 제트 분출.(오른쪽)

 

 

왜냐하면, 블랙홀에 붙잡혀 먹이감이 되는 운 나쁜 별들이 좀처럼 드물기 때문인데, 이번에 별이 잡아먹히는 현장은 그래도 지구에서 비교적 가까운 PGC 43234 은하에서 일어났기 때문에 관측될 수 있었다.

 

연구에 참여한 조에르트 판 벨젠 존홉킨스 대학 교수는 "매우 보기 드문 광경" 이라면서 "별이 파괴되고 원뿔형 제트가 분출되는 전 과정을 몇 달에 걸쳐 빠짐없이 지켜봤다. 이런 관측은 최초" 라고 의미를 부여했다.

 

블랙홀이 별을 집어삼키는 광경은 2014년 12월 처음으로 미국 오하이오 주립대 연구자들에 의해 발견됐으며, 그들은 하와이에 있는 광학망원경으로 그 현장을 포착했던 것이다.

 

이에 영국 옥스퍼드 대학의 천문학자들이 포함된 판 벨젠 박사 팀은 전파망원경으로 사건의 사건의 전과정을 추적해보기로 결정했다.

 

광학망원경과 전파망원경, 그리고 X선 신호 등으로 모니터링한 데이터들을 총합한 결과, 그들은 다양한 영역의 파장에 걸친 이미지들을 확보할 수 있었다.

 

논문을 게재한 ‘사이언스’ 지의 보도에 따르면, 블랙홀이 물질을 빨아들일 때 주변에 형성되는 회오리 같은 ‘강착원반’으로부터 분출되는 것은 물질이 아니라, 별이 블랙홀에 삼켜진 결과 나타나는 강력한 전파방출임이 확인되었다.

 

벨젠 교수는 "블랙홀에 의해 별이 파괴되는 과정은 참으로 복잡하고 아릅답지만, 아직까지 우리는 이를 완전히 이해하지 못하고 있다" 면서 "앞으로 이번 관측자료를 토대로 별의 잔해들이 어떻게 빠른 제트를 만들 수 있는가를 연구해 블랙홀의 먹이 활동에 관한 완벽한 이론을 세울 것" 이라고 설명했다.