우주 이야기 624 - 별을 삼키는 블랙홀



(Artist’s illustration depicts what astronomers call a “tidal disruption event,” or TDE.

Credits: Illustration: CXC/M. Weiss; X-ray: NASA/CXC/UNH/D. Lin et al, Optical: CFHT)

 가끔 불운한 별이 블랙홀에 너무 가까이 다가간 후 블랙홀에 흡수되곤 합니다. 이 과정은 여러 관측 장치를 통해서 실제로 관측할 수 있습니다. 최근 나사의 찬드라 X선 관측 위성과 유럽 우주국의 XMM-Newton 관측 위성은 상당히 긴 시간 동안 발생한 별의 흡수를 관측했습니다. 참고로 이 현상은 조석 파괴 사건 “tidal disruption event” (TDE)이라고 부릅니다. 

 별이 블랙홀에 가까이 다가가면 블랙홀의 가까운 부위와 먼 부위의 중력이 서로 다르기 때문에 가까이 있는 부위가 잡아당겨지면서 길게 늘어나면서 결과적으로 별이 파괴됩니다. 이를 조석력의 차이에 의한 파괴 사건 (TDE)이라고 하는 것입니다. 

 이전에도 여러 차례 언급했듯이 블랙홀 주변으로 우주선이 다가가면 영화와는 달리 조석력의 차이로 인해 산산조각이 난 후 강착 원반으로 빨려들어가 원자 단위로 잘게 쪼개집니다. 그리고 이 과정에서 나오는 강력한 에너지와 제트를 통해서 블랙홀이 물질을 빨아들이고 있다는 증거를 찾을 수 있습니다. 

 그런데 이번에 발견된 TDE의 경우 이전에 관측되었던 것보다 10배나 긴 시간동안 10년 이상 지속되고 있습니다. XJ1500+0154라고 명명된 블랙홀은 지구에서 18억 광년 떨어진 은하 중심에 위치한 블랙홀로 2005년 4월 2일에는 이 현상이 관측되지 않았으나 7월 23일에는 관측되었으며 2008년에는 최고에 달한 후 지금까지 관측이 되고 있습니다. 

 이와 같은 독특한 현상에 대해서 과학자들은 태양질량의 2배 이상인 천체가 흡수 중에 있거나 에딩턴 한계라고 명명한 한계를 뛰어넘는 무언가 다른 과정이 일어나고 있는 것으로 추정하고 있습니다. 아마도 합리적인 추정은 매우 큰별이 천천히 흡수되고 있거나 혹은 여러 개의 별이 흡수되는 과정으로 이해할 수 있을 것입니다. 다만 거리 때문에 정확히 어떤 일이 일어나는지 파악하기가 쉽지 않습니다. 

 블랙홀은 우주에서 가장 흥미롭고 역동적인 천체임에 분명합니다. 앞으로 연구를 통해서 이곳에서 정확히 무슨 일이 일어나고 있고 앞으로 어떻게 블랙홀이 진화할 것인지 알아내기를 기대해 봅니다. 

 참고 

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/black-hole-meal-sets-record-for-length-and-size.html