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우주 이야기 892 - 우리 은하 중심 블랙홀 주변의 거대 굴뚝 구조


(An annotated impression of the two huge chimneys funneling energetic particles out of the Milky Way(Credit: ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2019; ESA/Gaia/DPAC (Milky Way map), CC BY-SA 3.0 IGO))

(An annotated X-ray view of the center of the galaxy – cooler regions are shown in red, while green and blue are hotter(Credit: ESA/XMM-Newton/G. Ponti et al. 2019, Nature))


 국제 과학자 팀이 은하 중심에 거대한 고에너지 입자의 굴뚝을 발견했습니다. UCLA의 마크 모리스 (Mark Morris, a UCLA professor of astronomy and astrophysics)를 비롯한 여러 과학자들은 유럽 우주국의 XMM-Newton 위성 관측 데이터를 분석해 폭 160광년, 길이 500광년 이상의 뜨거운 입자의 존재를 확인했습니다. 연구팀음 이를 굴뚝 (Chimney)에 비유했는데, 사실 적절한 비유인지는 모르겠지만, 뜨거운 에너지가 뿜어져 나온다는 의미로 보면 굴뚝이라고 부를 수도 있을 것 같습니다. 


 이 입자의 기원은 은하 중심의 거대 질량 블랙홀의 제트입니다. 여기에서는 강력한 고에너지 입자가 양 방향으로 뿜어져 나오고 있습니다. 그런데 흥미로운 사실은 제트에서 뿜어져 나오는 에너지가 항상 일정한 것은 아니라는 것입니다. 나사의 페르미 감마선 우주 망원경 (Fermi Gamma-ray Space Telescope)은 페르미 버블 (Fermi bubble)이라고 알려진 거대 거품 구조를 확인했는데, 그 크기는 2만 5천 광년에 이릅니다. 페르미 버블에 대해서는 여러 가지 가설이 있지만, 과거 은하 중심 블랙홀이 지금보다 훨씬 활동성이 클 때 나온 물질의 모임이라는 가설이 가장 유력합니다. 




 이번에 발견한 굴뚝 구조는 이 페르미 버블과 연관이 있는 것으로 보입니다. 어떤 이유로 은하 중심부로 들어가는 물질의 양이 많아지면 제트로 뿜어져나오는 물질의 양도 같이 증가하면서 거대한 굴뚝 및 거품 구조가 형성되는 것으로 보입니다. 그 결과 은하계의 물질이 중심부와 디스크에서 재분포되어 별의 생성이 줄어들고 은하의 활동성이 줄어드는 과정을 겪었을 것입니다. 


 그런데 저는 아무리봐도 굴뚝처럼은 보이지 않는 것 같습니다. 오히려 아래 위로 비대칭인게 올챙이 같은 모습이네요. 


 참고 


An X-ray chimney extending hundreds of parsecs above and below the Galactic Centre, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1009-6 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1009-6 



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