(ALMA image reveals how W2246-0526 is being fed by three companion galaxies through trans-galactic streamers of gas. The main galaxy and one of its companions are in the center. To the lower left is another companion and its large tidal tail that connects it to the main galaxy. The upper left concentration is the third such companion galaxy. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO),T. Díaz-Santos et al.; S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))
(Artist impression of W2246-0526, the most luminous known galaxy, and three companion galaxies. Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)
과학자들이 우주에서 가장 밝은 은하의 비밀을 밝혀냈습니다. 그 주인공은 Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) 데이터로 2015년 발견한 WISE J224607.55-052634.9라는 긴 이름의 은하로 약자로는 W2246-0526입니다. 이 은하는 124억 광년 떨어진 우주 초기의 은하로 이렇게 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 밝기 때문에 비교적 관측이 용이합니다. 밝기가 태양 밝기의 350조 배에 달하기 때문입니다.
이런 엄청난 밝기의 원인을 밝히기 위해 타니오 디아즈-산토스(Tanio Diaz-Santos of the Universidad Diego Portales in Santiago, Chile)를 비롯한 천문학자들은 세계 최대의 전파 망원경인 AMLA를 이용해 이를 세밀하게 관측했습니다. 그 결과 몇 가지 흥미로운 사실이 밝혀졌습니다.
W2246-0526 중심부에 태양 질량의 40억배에 달하는 거대 블랙홀을 가지고 있는데, 상당히 초기 은하라는 점을 생각하면 비상식적으로 거대한 질량을 지니고 있습니다. 이는 다시 말해 이 블랙홀이 엄청난 질량을 흡수하고 있다는 의미로 해석할 수 있습니다. 하지만 이 은하를 밝게 하는 것은 엄청난 물질을 흡수하면서 강력한 제트를 내놓는 중심 블랙홀 만이 아니라 수많은 별이 생성되기 때문입니다.
그 이유를 찾던 중 연구팀은 이 은하가 주변의 세 은하로부터 막대한 물질을 흡수하고 있다는 사실을 발견했습니다. W2246-0526의 중력에 의해 흡수된 막대한 물질이 은하에 가스를 공급해 별을 생성하고 블랙홀을 밝게 빛나게 만드는 것입니다. 이와 같은 물질 공급은 앞으로 수백만년 이상 가능하지만, 결국은 은하의 나이를 생각하면 비교적 짧은 시간에 멈추게 될 것입니다.
W2246-0526는 거대 은하가 우주 초기에 어떻게 형성되는지에 대한 단서를 제공하고 있습니다. 아무튼 흡수(consume)라는 표혐 때문인지 스타크래프트의 디파일러가 생각나는 순간 같네요. 약간 억지 같지만, 동족을 흡수해서 에너지를 얻는 다는 점을 생각하면 어느 정도 일맥 상통한 부분이 있는 것 같습니다.
참고
T. Díaz-Santos et al, The multiple merger assembly of a hyperluminous obscured quasar at redshift 4.6, Science (2018). DOI: 10.1126/science.aap7605
Chao-Wei Tsai et al. Super-Eddington Accretion in the WISE-selected Extremely Luminous Infrared Galaxy W2246−0526, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/1538-4357/aae698 , iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/aae698
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