우주 이야기 1295 - 티컵 은하의 은하 중심 블랙홀

(The compact radio jet in the center of the Teacup galaxy blows a lateral turbulent wind in the cold dense gas, as predicted by the simulations. Credit: HST/ ALMA/ VLA/ M. Meenakshi/ D. Mukherjee/ A. Audibert)

은하 가운데는 중심 블랙홀에서 강력한 제트를 내뿜으면서 밝게 빛나는 것들이 있습니다. 이들은 활동 은하핵 active galactic nuclei (AGN)으로 불리는데, 중심부로 많은 물질을 흡수한다는 이야기입니다.

은하 중심 블랙홀이 많은 물질을 흡수하면서 강력한 제트를 내뿜으면 은하 주변의 차가운 가스들도 가열되고 밀려나 가스의 재분포가 이뤄집니다. 전반적으로 말해서 활동성 은하 중심 블랙홀은 은하에서 가스를 제거해 새로운 별이 생성되는 속도를 늦춰 나이든 은하로 바꾸는 역할을 하게 됩니다.

하지만 IAC의 아넬리제 아우디베르트 (researcher Anelise Audibert)와 동료 천문학자들은 조용한 은하 중심 블랙홀조차 주변 가스에 상당한 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했습니다.

연구팀은 지구에서 13억 광년 떨어진 조용한 은하 (radio-quiet) 인 티컵 은하 (Teacup galaxy)를 관측했습니다. 티컵 은하는 이름처럼 광학 및 전파 이미지에서 마치 김이 모락모락 나는 찻잔처럼 생겼는데, 그 중심부에는 비활동성으로 조용해진 퀘이사가 있다고 여겨지고 있습니다.

연구팀은 칠레 고산지대에 있는 거대 전파 망원경 어레이인 ALMA를 이용해 티컵 은하 중심부를 관측하고 이를 컴퓨터 시뮬레이션 결과와 비교헀습니다. 그 결과 예상과 달리 상당한 양의 주변부 가스가 가열되어 분포가 변한 것으로 나타났습니다. 이미 활동을 멈춘 상태에서도 생각보다 많은 에너지를 전달할 수 있다는 이야기입니다.

우리가 보기에는 조용해진 은하 중심 블랙홀이라도 사실 여전히 엄청난 양의 제트를 뿜어내고 있을 것입니다. 은하계의 물질이 모이는 중심부에서는 블랙홀의 연료가 줄어들 순 있어도 떨어질 염려는 없을 것입니다. 이번 연구는 은하 중심 블랙홀이 활동성이 줄어들어도 여전히 은하 진화에 큰 영향력을 행사하는 거인이란 점을 보여주고 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2023-03-discovery-relativistic-jets-central-region.html

A. Audibert et al, Jet-induced molecular gas excitation and turbulence in the Teacup, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202345964

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