[아이티투데이 이재구 기자] 지금까지 관측된 것 가운데 가장 큰 은하 블랙홀 대폭발이 발생했다.

미국항공우주국(NASA,나사)은 5일(현지시간) 찬드라 위성이 은하계에서 사상최대의 블랙홀 폭발을 관측해 전송해 왔다고 발표했다.

나사에 따르면 우주과학자들은 지구로부터 2만6,000광년 떨어진 우리은하 중심에 있는  궁수A자리의 초거대 질량의 블랙홀에서 사상 최대의 X레이 플레어(폭발현상)를 관측해 냈다. 궁수A자리에 자리한 초거대질량의 블랙홀은 우리 태양계 태양 질량의 약 450만배에 달하는 것으로 추정된다.

 

▲ 과학자들은 찬드라 천문관측위성을 통해 우리은하 중심에 있는 궁수A자리 블랙홀에서 사상 최대규모의 블랙홀 X레이 플레어를 발견했다. (사진=나사)

과학자들은 이 발견을 통해 이 거대블랙홀과 주변 환경에 대한 의문을 해결할 실마리를 제공하고 있다고 보고 있다.

이들은 찬드라 위성을 통해 궁수A자리가 근처의 G2로 불리는 가스구름에 어떻게 반응하는지를 관측하던 중 이 뜻밖의 발견을 했다.

지난 2013년 9월 14일 해거드와 그의 팀은 궁수A 자리로부터 조용하던 보통 때보다 400배 이상 밝은 X레이플레어를 발견해 냈다. 이 메가플레어는 지난 2012년 초 발견됐던 X레이 플레어보다 3배나 밝았다.

지난 해 10월 20일 찬드라 위성은 평소보다 200배나 밝은 거대한 X레이 플레어를 발견했다. 과학자들은 지난 해 봄 G2가 블랙홀에 가장 가까운 243억km까지 다가갔다고 추정했다.  지난 2013년 9월에 관측된 찬드라 플레어는 블랙홀에 100배더 가까이 다가가 있어 이 번 사건이 G2와는 무관한 것으로 여겨지고 있다.

 

▲ 찬드라 위성이 두 개의 페르세우스와 버고 은하집단을 관측한 사진은 폭발에 의한 흔들림이 뜨거운 가스를 식지 않게 해 준다는 것을 보여준다. 이는 왜 은하집단 속에 있는 엄청난 양의 뜨거운 가스가 많은 양의 별을 형성할 정도로 식지 않는지에 대해 말해주고 있다. (사진=나사)

과학자들은 궁수A 자리가 이같은 초거대 폭발을 하게 된 데 대해 2가지 가설을 제시하고 있다.

첫 번째는 소행성이 초거대질량의 블랙홀에 가까이 다가와 중력에 의해 분열됐다는 설이다. 이 때 발생한 파괴의 흐름이 매우 뜨거워졌고 이것이 블랙홀 속 또는 사건의 수평선(event horizon)쪽으로 영원히 사라지기 전에 X레이를 만들었다. 

프레드 바가노프 매사추세츠공대 교수는 “만일 소행성이 부서져 흩어졌다면 떨어지기 전에 수시간 동안 블랙홀 주변을 돌았을 것”이라고 주장하고 있다. 그는 “이 때문에 우리는 가장 밝은 X레이 플레어가 지속되는 것을 보게 됐다. 이는 우리가 검토해 볼 만한 재미있는 실마리를 제공하고 있다”고 말했다. 만일 이 이론이 맞다면 과학자들은 궁수자리에 의해 부서져 발생한 X레이 플레어가 있게 한 가장 큰 소행성을 찾았다는 의미가 된다.

 

▲ 찬드라 위성이 NGC2207과 IC2163 은하가 합쳐지는 모습을 촬영한 사진. 과학자들은 지난 15년간 이 두 은하가 합쳐지는 과정을 관찰한 결과 최소한 3개의 초신성이 폭발한 증거를 찾았다.(사진=나사)

두 번째 이론은 궁수자리를 향해 흐르는 가스 안에 있던 자기장의 밀도가 높아져 얽히면서 대폭발이 발생했다는 주장이다. 이 자기장 선은 때때로 스스로 바뀌면서 더 밝은 X레이를 분출해 낸다. 이런 형태의 자기장 플레어는 태양에서도 발견되고 있다. 궁수A자리의 플레어는 그 강도와 패턴이 태양과 비슷하다.

가브리엘 폰티 막스플랑크연구소 우주물리학자는 “결론은 아직 궁수A 자리가 이처럼 거대한 플레어를 일으키는 원인을 알 수 없다. 이처럼 드물게 발생하는 극단적인 현상은 단순한 물질의 유입을 관찰함으로써 우리은하의 가장 놀라운 현상을 이해할 수 있는 특별한 기회를 제공해 준다”고 말했다.

과학자들은 찬드라위성을 통해 거대한 플레어 외에 G2에서 중성자별에 대한 더 많은 데이터를 수집할 수 있었다. 궁수A자리 근처에 자리한 이 별은 강력한 자기장을 가지고 있다.  이 중성자별은 장파장 X레이를 방출하고 있으며 과학자들은 찬드라위성 전송데이터를 통해 이 보기드문 물체에 대해 더 잘 이해할 기회를 갖게 됐다.

대릴 해거드 앰허스트대 수석 연구원은 “불행하게도 G2가스구름은 궁수A자리에 가까이 갔을 때 우리가 기대했던 불꽃놀이를 보여주지 않았다”며 “하지만 자연은 때로 우리에게 놀라움을 제공하며 우리는 정말 놀라운 뭔가를 보았다”고 말했다.

찬드라 위성의 이 놀라운 관측결과는 시애틀에서 열린 225차 미우주천문학회에서 발표됐다.

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