기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1187 - 초거대 블랙홀 쌍성계 포착


 

(This artist's concept shows two candidate supermassive black holes at the heart of a quasar called PKS 2131-021. In this view of the system, gravity from the foreground black hole (right) can be seen twisting and distorting the light of its companion, which has a powerful jet. Each black hole is about a hundred million times the mass of our sun, with the black hole in the foreground being slightly less massive. Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC))



과학자들이 90억 광년 떨어진 초거대 블랙홀 쌍성계를 발견했습니다. 칼텍의 연구팀은 퀘이사를 관측하던 중 특이한 사실을 알아냈습니다. 이 퀘이사는 퀘이사 중에서도 지구 쪽으로 광속에 가까운 제트를 뿜어내는 블레이저(blazer)에 속하는데 현재까지 발견된 블레이저는 1000개에 달합니다. 



 연구팀은 블레이저 PKS 2131-021를 관측하던 중 새로운 사실을 알아냈습니다. 이 블레이저가 앞뒤로 흔들리고 있었던 것입니다. 태양 질량의 수억 배에 달하는 초거대 블랙홀을 흔들 수 있는 존재는 비슷한 질량을 지닌 다른 블랙홀 밖에 없습니다. 



 연구팀은 5개의 망원경(Owens Valley Radio Observatory (OVRO), the University of Michigan Radio Astronomy Observatory (UMRAO), MIT's Haystack Observatory, the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), Metsähovi Radio Observatory in Finland, and NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) space satellite)에서 얻어진 45년간의 데이터를 분석해 PKS 2131-021의 특성을 연구했습니다. 이 블레이저는 90억 광년 떨어진 거리에서 지구 방향으로 광속의 99.98%의 속도의 제트를 뿜어내고 있습니다. 질량을 지닌 입자는 광속에 도달할 수 없기 때문에 사실 우주에서 제일 빠른 입자들이라고 할 수 있습니다. 



 연구팀은 이 블레이저가 지구 태양 거리의 2000배 정도의 가까운 거리에서 서로 공전하고 있다는 사실도 확인했습니다. 대략 2년 주기의 밝기 변화를 토대로 계산한 결과입니다. 참고로 거대 블랙홀 쌍성계 블레이저 중에서는 두 번째로 발견된 것인데 첫번째 발견된 OJ 287는 공전 주기가 9년 정도입니다. 연구팀은 OJ 287보다 PKS 2131-021의 공전 거리가 10-100배 정도 가깝다고 보고 있습니다. 



 이렇게 가까운 거리 때문에 결국 PKS 2131-021 쌍성계는 강력한 중력파를 방출하면서 하나로 합쳐질 것입니다. 그런데 오히려 LIGO의 관측 범위를 넘어서는 매우 큰 블랙홀 충돌이기 때문에 현재 관측 장비로는 중력파 검출이 어렵습니다. 과학자들은 PKS 2131-021를 관측할 수 있는 새로운 관측 장비를 이용해 그 과정을 연구할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 



 참고 



 https://phys.org/news/2022-02-colossal-black-holes-heart-galaxy.html


 S. O'Neill et al, The Unanticipated Phenomenology of the Blazar PKS 2131–021: A Unique Supermassive Black Hole Binary Candidate, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac504b


댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...