우주 이야기 1309 - 우주에서 가장 큰 폭발을 관측하다.

(Artist impression of a black hole accretion. Credit: John A. Paice, johnapaice.com)

사우스햄프턴 대학의 과학자들에 이끄는 국제 천문학자 팀이 우주에서 가장 밝은 폭발을 관측했습니다. AT2021lwx는 캘리포니아에 있는 Zwicky Transient Facility에 2020년 처음 포착됐으며 이어 하와이에 있는 Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS)에도 포착되었습니다.

과학자들은 AT2021lwx가 일반적인 별이 아니라 마치 초신성처럼 밝기가 빠르게 변한다는 사실을 알아냈습니다. 사우스햄프턴 대학의 필립 와이즈만 박사 (Dr. Philip Wiseman)와 그 동료들은 이 천체의 정체를 알아내기 위해 여러 망원경 (Neil Gehrels Swift Telescope (a collaboration between NASA, the UK and Italy), the New Technology Telescope (operated by the European Southern Observatory) in Chile, and the Gran Telescopio Canarias in La Palma, Spain.)을 이용해 관측했습니다.

그 결과 AT2021lwx는 지구에서 80억 광년 떨어진 천체로 지금까지 알려진 가장 밝은 초신성보다 10배 이상 밝고 블랙홀이 별을 잡아먹는 TDE (tidal disruption event) 이벤트보다 3배나 밝았습니다.

연구팀은 모든 가능성을 검토한 결과 적어도 태양 질량의 수천 배에 달하는 가스가 거대 질량 블랙홀로 흡수되는 과정일 가능성이 높다고 결론 내렸습니다. AT2021lwx는 3년 이상 관측되고 있습니다. 그 에너지를 감당하기 위해서는 별 하나의 질량만으로는 부족합니다.

사실 감마선 버스트처럼 아주 짧게 지속된는 현상의 경우 AT2021lwx보다 더 밝게 빛날 수도 있습니다. 하지만 지속 시간을 생각하면 AT2021lwx가 방출하는 에너지가 훨씬 많습니다.

원리를 생각하면 우주에는 AT2021lwx 같은 천체가 더 숨어 있을 가능성이 있습니다. 아마도 우주 초기 별은 적고 가스는 풍부한 환경에서 이런 경우가 더 많이 일어날 것입니다. 앞으로 관측을 통해 비슷한 경우를 더 많에 찾아낼 수 있을 것으로 생각합니다.

참고

https://phys.org/news/2023-05-astronomers-reveal-largest-cosmic-explosion.html

P Wiseman et al, Multiwavelength observations of the extraordinary accretion event AT2021lwx, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad1000. academic.oup.com/mnras/advance … ras/stad1000/7115325

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