갑자기 밝아진 우리은하 중심 거대 블랙홀..'강한 활동' 암시

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갑자기 밝아진 우리은하 중심 거대 블랙홀..'강한 활동' 암시

훈남꼬꼬마 2 385 0 0
기존 최대 밝기의 두 배..주변 별 물질 흡수 등 원인 추정

우리은하 중심부에 위치한 태양 400만 개 질량의 거대한 블랙홀(초대질량블랙홀)이 최근 전례 없이 강력한 활동을 보였다는 관측 결과가 나왔다. 초대질량블랙홀에 빨려드는 주변 천체의 물질 흐름에 변화가 생기는 등이 원인으로 꼽힌다. 비록 활동성은 강해졌지만, 지구와 거리가 먼 만큼 지구에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다.

안드레아 게츠 미국 UCLA 물리천문학부 교수팀은 우리은하 중심부에 위치한 초대질량블랙홀인 ‘사수자리A별(궁수자리A별) 주변이 지난 5월, 관측 기록이 존재하는 최근 24년 사이에 가장 높은 밝기를 보였다는 사실을 밝히고 그 결과를 천체물리 분야 국제학술지 ‘천체물리학저널’ 11일자에 발표했다. 

연구팀은 미국 하와이에 위치한 켁망원경과 칠레 아타카마 사막에 위치한 유럽남방천문대의 대형간섭망원경인 초거대망원경(VLT)으로 2003년부터 최근까지 총 133일에 걸쳐 1만 3000번 우리은하 중심부의 초대질량블랙홀을 근적외선으로 관측했다. 여기에 1995년부터 관측해 온 보다 어두운 관측 영상을 재분석해 총 24년 동안의 밝기 변화 데이터를 확보했다.

올해 5월 13일 미국 하와이에 위치한 켁망원경으로 촬영한 우리은하 중심부 초대질량블랙홀 ′사수자리A별′의 모습이다. 주변 별 S0-2보다 훨씬 밝게 빛나다 2시간 만에 급격히 어두워지는 모습이 찍혀 있다. 이날 기록한 밝기는 기존 최고 기록이 두 배로, 최근 24년 사이에 가장 밝았던 것으로 나타났다. 켁망원경, UCLA 제공

분석 결과 지난 5월 13일, 사수자리 A별 주변 사건의 지평선 부근이 이전 가장 밝을 때에 비해 갑자기 약 두 배 밝아진 것을 확인했다. 밝기 변동도 심해서 이 날 단 두 시간 만에 밝기가 75배 변화하기도 했다. 연구팀은 이 날을 포함해 올해 총 4일 사수자리 A별 주변을 관측했는데, 그 가운데 3일이 이렇게 특이하게 밝고 변덕스러운 상태를 유지했다. 5월 23일 관측에서는 2분 만에 밝기가 9배 변하기도 했다. 연구팀은 논문에서 “켁망원경에서 이런 밝기가 하루 관측될 확률은 0.3%, 4일 동안 관측될 확률은 0.05%에 불과하다”며 “전례 없는 특이한 변화”라고 밝혔다.

연구팀은 이런 특이한 밝기 변동이 초대질량블랙홀이 활성화된 결과라고 해석했다. 블랙홀 주변에 주변 별의 물질이 휘감겨 빨려들어가며 형성되는 ‘강착원반’의 상태가 변화됐다는 뜻이다. 연구팀은 직접적인 원인으로 가장 가까운 별 중 하나로 강착원반에 물질을 공급하고 있는 ‘S0-2’라는 별이 지난 여름 블랙홀에 근접하면서 많은 물질이 빨려 들어갔을 가능성과, 우주먼지를 많이 포함한 것으로 추정되는 미지의 천체 ‘G2’가 2014년 초대질량블랙홀에 접근하면서 표면의 물질을 블랙홀에 공급했을 가능성(아래 사진), 다수의 운석이 블랙홀에 빨려 들어갔을 가능성을 제기했다.

우리은하 중심부의 활동이지만, 태양 및 지구에 미치는 영향은 없다. 빛의 속도로 2만 6000년 가야 하는 거리에 있기 때문이다. 13일 영국 언론 ‘인디펜던트’에 따르면, 사수자리 A별의 활동에 따른 전리방사선 등이 지상에 영향을 미치려면 100억 배 이상 밝아져야 한다.

정체불명의 먼지 천체 G2가 2006~2014년 사수자리A별에 근접한 결과를 보여준다. 붉은색은 지구에서 멀어져가는 모습이고 푸른색은 가까워지는 모습이다. 십자(+) 위치에 사수자리A별이 있다. 2014년 사수자리A별에 최근접했다 방향을 바꾸는 모습이 찍혀 있다. ESO 제공

[윤신영 기자 ashilla@donga.com]

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