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거대 블랙홀 차가운 가스 먹고 성장 첫 관측

송고시간2016-06-09 02:00

미국, 네덜란드 등 국제공동연구진 '네이처' 발표


미국, 네덜란드 등 국제공동연구진 '네이처' 발표

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 거대 블랙홀(Supermassive black hole)이 성장하기 위해 주변의 '차가운 가스'를 빨아들인다는 사실이 처음 관측됐다.

거대질량 블랙홀은 태양보다 100만~100억 배 더 무거우며, 흔히 '거대 블랙홀'로도 불린다. 그동안 블랙홀이 성장하기 위해 별과 뜨거운 우주 가스 등을 삼키는 것은 관측됐지만, 차가운 가스를 빨아들이는 현상이 관측된 것은 처음이다.

미국, 네덜란드, 프랑스, 캐나다, 영국 등 국제 공동연구진은 칠레 북부 아타카마 사막에 있는 전파망원경 'ALMA'(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해 지구에서 10억 광년 떨어진 아벨(Abell) 2597 은하의 중심을 관측하다 이런 사실을 확인했다.

거대 블랙홀 차가운 가스 먹고 성장 첫 관측 - 2

연구진은 이번 관측에서 영하 200도 정도의 매우 차가운 가스가 마치 구름처럼 뭉친 상태로 은하 가운데에 있는 블랙홀로 빨려 들어가는 현상을 확인했다. 가스가 블랙홀로 들어가는 속도는 초속 300km 정도로 측정됐다.

연구진은 차가운 가스가 블랙홀의 성장에 중요한 역할을 할 것으로 추정하고 있다.

그동안 거대질량블랙홀의 성장과 관련해서는 뜨거운 가스나 차가운 가스를 흡수한다는 가설이 공존했다. 뜨거운 가스를 흡수해서 블랙홀이 성장한다는 가설은 블랙홀 주위를 감싸고 도는 '강착원반'(accretion disk)에 뜨거운 기체가 있기 때문이다. 강착원반은 블랙홀의 엄청난 중력 때문에 블랙홀 주위로 가스가 끌려와 생긴다.

하지만 이번 관측으로 차가운 가스도 블랙홀의 성장에 영향을 줄 것이라는 가설이 힘을 받게 됐다. 블랙홀이 별을 빨아들이는 것도 성장과 관련 있는 것으로 알려졌다.

김민진 한국천문연구원 선임연구원은 "블랙홀이 성장할 때 가스를 어떤 형태로 빨아들이는지에 대한 가설은 많았지만, 이번 연구에서 차가운 가스가 들어간다는 것을 직접 관측했다"고 연구의 의의를 밝혔다.

임명신 서울대 물리천문학부 교수는 "거대질량블랙홀이 차가운 물질을 먹으며 성장한다는 것을 보이는 관측 증거"라고 설명했다.

연구 결과는 국제학술지 '네이처'(Nature) 9일자에 실렸다.

sun@yna.co.kr

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