(Artist impression of W2246-0526, a galaxy glowing in infrared light as intensely as 350 trillion suns. It is so violently turbulent that it may eventually jettison its entire supply of star-forming gas, according to new observations with ALMA. Credit: Credit: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry / SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
천문학자들이 ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)를 이용해서 124억 광년 떨어진 위치에 있는 극도로 밝은 은하를 찾아냈습니다. W2246-0526라는 은하의 밝기는 태양의 350조배에 달하는데, 이정도 밝기가 가능한 이유는 퀘이사, 즉 강력한 은하 중심 블랙홀 활동 때문입니다.
이 은하 중심의 블랙홀은 현재 엄청난 양의 물질을 빨아들이고 있는 것으로 보입니다. 그로 인해 블랙홀 주변에는 흡수되는 물질의 거대한 나선 흐름인 강착 원반이 형성되고 그 수직 방향으로는 물질의 분출인 제트가 형성됩니다. 이때 방출되는 에너지는 섭씨 수백만도의 고온의 물질에서 나오는데 매우 강력해서 은하 자체보다 밝을 때도 있습니다.
그런데 이 은하가 밝은 것은 단순히 그것 때문이 아닙니다. 이 은하의 밝기의 비밀은 이 강착 원반과 중심 블랙홀이 가스와 먼지에 둘러쌓여 잘 보이지 않는데에 있습니다. 즉 실제로는 더 밝은 것이죠.
ALMA 연구팀의 리더인 로베르토 아세프 교수(Roberto Assef, an astronomer with the Universidad Diego Portales and leader of the ALMA observing team)에 의하면 놀랍게도 이렇게 밝은 블랙홀에서 나오는 강력한 에너지는 은하에 있는 가스와 먼지를 가열시켜 성간 물질들을 뜨겁게 달구는 것으로 보입니다. 그 결과 은하계 전체가 뜨거워져 적외선 영역에서 에너지를 방출하게 되는데, 지구에 올 때쯤엔 파장이 길어져 밀리미터 파장 영역에서 관측되는 것이라고 합니다.
은하 전체를 달굴 만큼 강력한 블랙홀은 아마도 은하 자체보다 100배는 밝을 것이라는 것이 연구팀의 설명입니다. 이렇게 강력한 방출로 인해 이 은하계의 물질들은 이온화되어 초속 500-600km의 속도로 움직이면서 거대한 우주 폭풍을 만들고 있는 것으로 보입니다.
이 은하의 미래는 결국 이 에너지로 인해 가지고 있는 가스와 물질을 흩어지게 만들어서 활동성이 거의 없는 은하가 되는 것일 가능성이 큽니다. 아마도 지금은 그렇게 되어 있을 가능성이 높죠.
그렇게 생각하면 지금 조용한 은하라고 할지로도 왕년에는 정말 달랐을지 모릅니다. 지금 모습으로 과거를 판단할 수는 없다는 것이죠.
참고
"The Strikingly Uniform, Highly Turbulent Interstellar Medium of The Most Luminous Galaxy in the Universe", by T. Díaz-Santos et al., and will be published in the Astrophysical Journal Letters.
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