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거대 블랙홀 기원 밝혀질까

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거대 블랙홀 기원 밝혀질까

2015.11.25 18:00
천문硏, 외부 은하 외곽서 새로운 블랙홀 발견해
위키미디어 제공
위키미디어 제공

 

블랙홀의 형성 과정에 관한 비밀을 풀어 줄 새로운 블랙홀이 국내 연구진에 의해 발견됐다.

 

김민진 한국천문연구원 은하진화그룹 선임연구원이 이끈 국제 공동 연구팀은 지구에서 처녀자리 방향으로 3억 광년 떨어져 있는 렌즈형 외부 은하 ‘NGC 5252’의 외곽에서 새로운 블랙홀(CXO J133815.6+043255)을 발견했다고 25일 밝혔다. 

 

새로 발견된 블랙홀은 질량이 태양의 1000~10만 배 정도인 중간 질량의 블랙홀로, 외부 은하의 중심에서도 3만 광년이나 떨어져 있는 것으로 확인됐다. 블랙홀이 은하의 중심이 아닌 곳에서 발견되는 일은 매우 드물다.

 

대부분의 블랙홀은 태양의 10만~100억 배에 이르는 거대 질량을 가진 채로 은하 중심부에서 발견된다. 그러나 이런 거대 질량 블랙홀이 어떻게 형성됐는지에 대해서는 아직 밝혀진 바 없다.

 

김 선임연구원은 “이번에 은하 외곽에서 발견한 중간 질량의 블랙홀은 은하 중심부에 위치한 거대 질량 블랙홀의 전 단계에 해당하는 것으로 추정된다”고 설명했다.

 

찬드라 X선 우주 망원경으로 관측한 X선 영상. 새로 발견된 블랙홀이 NGC 5252 은하 중심에서 약 3만 광년 정도 떨어져 있다. - 천문연 제공
찬드라 X선 우주 망원경으로 관측한 X선 영상. 새로 발견된 블랙홀이 NGC 5252 은하 중심에서 약 3만 광년 정도 떨어져 있다. - 한국천문연구원 제공

연구팀은 먼저 미국우주항공국(NASA)의 ‘찬드라 X선 우주망원경(CXO)’으로 블랙홀에서 나오는 X선 영역을 탐색해 후보를 찾아냈다. 이 망원경은 지상의 광학망원경으로는 관측할 수 없는, 천체에서 방출되는 X선을 관측할 수 있다.

 

이후 연구팀은 칠레에 있는 지름 6.5m의 마젤란 클레이 망원경을 통해 꾸준히 관측했다. 그 결과 이 블랙홀이 NGC 5252 은하 주위를 떠돌고 있음을 알아냈다.

 

연구팀은 후속 연구를 위해 미국 제미니천문대의 8m 망원경과 VLBA(Very Long Baseline Array) 전파망원경 등 세계 최대 수준의 망원경을 이용해 이 블랙홀을 계속 관측하고 있다.

 

김 선임연구원은 “이번 연구 결과가 은하 중심부에 있다고 알려진 거대 질량 블랙홀의 형성 과정을 규명하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대한다”며 “이 블랙홀의 기원을 알아내기 위해 연구를 계속 해나갈 계획”이라고 말했다.

 

연구 결과는 천문학 분야 권위지 ‘천체물리학저널(The Astrophysical Journal)’ 20일 자에 게재됐다.

 

 

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