블랙홀, 갑자기 75배나 밝게 빛나는 전대미문 사건 발생

은하계의 중심에 있는 블랙홀이 갑자기 75배나 밝게 빛나는 전대미문의 사건이 발생했다.

블랙홀은 강력한 중력으로 인해 한 번 들어가면 빛도 빠져나올 수 없는 천체다. 블랙홀 자체는 빛을 내지 않는다. 하지만, 역설적으로 블랙홀은 우주에서 가장 밝은 천체이기도 하다. 

블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 주변에서 강착원반을 만들면서 마찰에 의해 엄청난 열을 발생시켜 양자전축 방향으로 제트라고 불리는 강력한 물질의 분출을 일으키며 빛을 낸다. 이때 발하는 에너지를 적외선과 X선으로 관측해 그 모습을 파악한다. 

2019년 4월 사상 첫 블랙홀의 사건의 지평선 이미지가 공개된 때는 2006년부터 10년 동안 계속된 관측에 의한 데이터가 사용됐다. 

그런 가운데, UCLA의 천문학자 투안 도(Tuan Do) 관측팀은 하와이에 있는 W.M.켓천문대에서 은하계의 중심을 관측하던 중 지난 5월 13일(현지시간) 약 2시간 동안 블랙홀이 보통 밝기의 75배 밝아진 것을 우연히 포착하는 데 성공했다. 

관측팀은 2시간 동안을 수초로 압축된 저속촬영으로 포착해 그 모습을 트위터를 통해 애니메이션 GIF로 공개했다.

관측 결과는 공개형 논문 초고 저장소인 '아카이브(arXiv.org)'에 논문명 '근적외선 파장에서 Sgr A *의 전례 없는 변동성(Unprecedented variability of Sgr A* in NIR)'으로 8월 5일 게재됐다.

 

Tuan Do@quantumpenguin

Here's a timelapse of images over 2.5 hr from May from @keckobservatory of the supermassive black hole Sgr A*. The black hole is always variable, but this was the brightest we've seen in the infrared so far. It was probably even brighter before we started observing that night!

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투안 도가 관측한 것은 은하계 중심에 있는 궁수자리 A *(Sgr A *, Sagittarius A star)라 불리는 초대 질량 블랙홀이다. 태양보다 약 460만배나 더 크고 지구에서 거리도 가깝기 때문에 세계 첫 블랙홀 모습 포착 프로젝트인 '이벤트 호라이즌 망원경(EHT)'의 다음 목표다. 

투안 도가 실제로 관측한 것은 Sgr A *에 빨려 들어간 성간 물질이 발하는 적외선이다. Sgr A *는 지금까지도 방출 에너지의 변화와 갑자기 밝기가 증가하는 '블랙홀 플레어(Black Hole Flare)' 현상이 확인되어 왔다. 

하지만 이번 관측된 밝기 최대 값은 과거 관측된 최고 기록보다 무려 2배나 된다. 

투안 도는 블랙홀이 너무 밝게 빛나고 있어 'Sgr A *'가 아닌 그 부근에 있는 별 'S0-2'를 관측하고 있는 것으로 착각할 정도였다고 밝혔다. 

Sgr A *가 이처럼 돌발적인 변화를 보인 이유에 대해서는 아직 전혀 알 수 없다. 하지만 S0-2 등 천체가 Sgr A *에 흐르는 가스 흐름을 바꿔 짧은 기간에 대량으로 물질이 블랙홀에 빨려 들어간 것으로 추측하고 있다. 

현재 W.M.켓천문대 뿐만 아니라 세계 각국 전파 망원경이 Sgr A *에서 무슨 일이 일어나고 있는지 확인하기 위해 관측하고 있다.

김들풀 기자 itnews@