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2020년 1월 19일 일요일

우주 이야기 1005 - 은하 중심 블랙홀에서 살아남은 별 G2


(Orbits of the G objects at the center of our galaxy, with the supermassive black hole indicated with a white cross. Stars, gas and dust are in the background. Credit: Anna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group)


 천문학자들이 우리 은하 중심 블랙홀을 아슬아슬하게 스쳐 지나온 별을 관측했습니다. UCLA의  Galactic Center Orbits Initiative의 안드레아 게즈 (Andrea Ghez)를 비롯한 연구팀은 우리 은하 중심 블랙홀주변을 공전하는 천체의 움직임을 상세히 관측했습니다. 이 연구팀은 2005년부터 우리 은하 중심부를 관측해왔으며 2005년에 G1이라고 명명된 독특한 천체를 관측했습니다. 


 이후 2012년엔 독일 연구팀이 G2라는 새로운 천체를 발견했으며 계속해서 G3/4/5/6이 발견되었습니다. 이 천체들은 우리 은하 중심 블랙홀을 공전하는 별과 가스로 블랙홀에 가까운 지점에서 질량을 잃고 있는 것으로 보입니다. 이번에 연구팀이 밝혀낸 새로운 사실은 블랙홀 옆을 스쳐 지나온 G2가 다시 조밀한 천체가 되었다는 것입니다. (G2에 대해서는 이전 포스트 참조) 




 연구팀에 따르면 이 천체들의 정체는 은하 중심부의 별입니다. 다만 블랙홀의 중력이 워낙 강하다보니 표면 물질이 이탈해 가스 같은 형태로 진화한 것입니다. 이 과정을 통해 별의 물질은 블랙홀로 점점 흡수됩니다. 그래도 내부에는 아직 단단한 별의 내부 물질이 남아서 형태를 유지하고 있습니다. 


 여기서 또 한가지 재미있는 사실은 이 별들이 모두 쌍성계라는 것입니다. 은하 중심부는 워낙 별의 밀도가 높아 쌍성계가 더 일반적인 형태입니다. 하지만 블랙홀의 강한 중력으로 인해 별 사이의 거리가 좁아지면서 두 개의 별이 하나로 합쳐지게 됩니다. G2는 이미 이런 일이 일어난 것으로 보이며 다른 별도 조만간 그렇게 될 것입니다. 


 블랙홀 주변은 우주에서 가장 일반적이지 않은 공간입니다. 가스와 별이 많아 관측이 쉽지 않은 장소이기도 합니다. 하지만 이런 어려움도 진리를 밝혀내고자 하는 과학자들을 막을 수 없을 것입니다. 


 참고 


A population of dust-enshrouded objects orbiting the Galactic black hole, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-019-1883-y , https://nature.com/articles/s41586-019-1883-y




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