(The Chandra X-ray image of Pictor A shows a spectacular jet that emanates from a black hole in the center of the galaxy and extends across 300,000 years toward a brilliant hotspot and a counter jet pointing in the opposite direction.
Credits: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Hertfordshire/M. Hardcastle et al.; Radio: CSIRO/ATNF/ATCA)
영화 스타워즈에는 행성도 파괴시킬 수 있는 강력한 무기인 데스 스타가 등장합니다. 그런데 우주에는 이보다 더 강력한 빔을 내뿜는 천체들이 있습니다. 바로 블랙홀이죠. 블랙홀이 막대한 물질을 흡수할 때 상당량의 물질이 바로 흡수되지 못하고 제트의 형태로 방출됩니다. 이 아광속 제트는 막대한 에너지를 가지고 있는데, 특히 은하 중심 거대 질량 블랙홀이 그렇다고 할 수 있습니다.
마틴 하드캐슬(Martin Hardcastle from the University of Hertfordshire in the UK)을 비롯한 천문학자팀은 나사의 찬드라 X 선 망원경을 이용해서 지구에서 5억 광년 떨어진 은하인 Pictor A 은하의 강력한 은하 중심 블랙홀의 제트를 관측했습니다. 이 은하는 이전부터 강력한 제트를 비롯한 은하 중심 블랙홀 활동이 강한 은하로 중요한 연구 대상 중 하나였습니다.
이번 연구에서는 30만 광년이라는 엄청난 크기의 X선의 방출이 확인되었는데, 만약 이 경로상에 별이나 행성이 있다면 무사하지 못할 만큼 강력한 에너지 방출이라고 할 수 있습니다. 양쪽에 있는 Ratio Lobe는 제트에 의해 주변의 가스가 밀리면서 나타난 것이고 hot spot은 충격파에 의한 것입니다.
참고로 사진에서 파란 색은 찬드라 X선 관측 결과이고 붉은 색은 Australia Telescope Compact Array이미지입니다. 아무래도 주변 가스에서는 제트만큼 강력한 에너지가 나오는게 아니다보니 X선 관측에서는 특별히 보이는 것이 없습니다. 그런데 사진 상으로는 데스 스타보다는 오히려 타이 파이터 같은 느낌이네요.
데스 스타와의 차이점 가운데 하나는 규모 면에서 비교가 되지 않을 만큼 크다는 것 이외에 양쪽으로 제트가 분출된다는 점도 있습니다. 카운터제트(Counterjet)라고 표시된 부분이 그것으로 제트는 보통 블랙홀의 자전축 및 강착 원반에 수직 방향을 분출되게 됩니다. 예외도 있지만 대개 이 방향은 나선은하인 경우 은하 디스크의 수직 방향입니다.
스타워즈에서 데스 스타는 무고한 행성과 주민들을 파괴하는 사악한 무기입니다. 하지만 블랙홀의 제트는 블랙홀 주변의 물질을 다시 재분배 하거나 가스의 밀도를 올리는 방식으로 은하의 진화와 별의 탄생에도 관여한다고 알려져 있습니다. 아마도 영화보다 더 흥미로운 역사를 쓰는 쪽은 블랙홀의 제트일지 모릅니다.
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