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우주 이야기 908 - 거대 블랙홀을 품은 은하 M87


(The galaxy M87, imaged here by NASA's Spitzer Space Telescope, is home to a supermassive black hole that spews two jets of material out into space at nearly the speed of light. The inset shows a close-up view of the shockwaves created by the two jets. Credit: NASA/JPL-Caltech/IPAC)


(This wide-field image of the galaxy M87 was taken by NASA's Spitzer Space Telescope. The top inset shows a close-up of two shockwaves, created by a jet emanating from the galaxy's supermassive black hole. The Event Horizon Telescope recently took a close-up image of the silhouette of that black hole, show in the second inset.Credit: NASA/JPL-Caltech/Event Horizon Telescope Collaboration)


 EHT (Event Horizon Telescope)를 통해 역대 가장 상세한 블랙홀 주변 이미지를 얻어 큰 화제가 된 M87 은하는 그 자체로 매우 흥미로운 연구 대상입니다. 지구에서 대략 5500만 광년 떨어진 대형 타원 은하로 중심부에는 태양 질량의 수십억 배가 넘는 거대 질량 블랙홀을 지니고 있습니다. 이 블랙홀에서 나오는 강력한 제트는 수천 광년 이상 길이의 거대한 분출을 일으켜 오래 전부터 관측이 가능했습니다.


 1918년, 천문학자 허버 커티스 (Heber Cutis)는 M87 은하에서 흥미로운 직선 (a curious straight ray)를 기술했습니다. 이후 천문학자들은 100년에 걸쳐 이 제트를 다양한 파장에서 관측했습니다. 예를 들어 제트 자체는 가시광 영역에서도 선명하게 관측이 가능하지만, 찬드라 X선 관측 위성과 NuSTAR X선에서 고온의 제트 입자를 더 상세히 관측할 수 있습니다. 제트가 성간 가스를 뚫고 나오면서 생기는 충격파는 전파 망원경으로 더 선명하게 관측할 수 있습니다. 특히 이 제트는 거의 광속에 가까운 입자의 흐름이라 상대론적 효과에 의해 더 밝게 보입니다. 


 재미있는 사실은 제트의 분출이 하나가 아니라는 점입니다. 제트는 블랙홀의 양 축으로 분출되므로 우리 쪽으로 분출하는 제트 이외에 반대로 분출하는 제트가 존재합니다. 하지만 광속에 가까운 속도로 우리에게 멀어지는 데다 안보이는 블랙홀 반대 방향이기 때문에 이는 모든 파장에서 관측이 어렵습니다. 다만 제트가 만드는 거대한 충격파는 전파 망원경으로 관측이 가능합니다. (사진) 


 M87 은하와 그 중심 블랙홀은 우주를 연구하는 과학자들에게 보물과도 같은 존재입니다. 앞으로도 이 은하에 대해서 많은 이야기가 나올 것으로 기대합니다. 


 참고 


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