기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1322 - 갑자기 밝아진 100억 광년 떨어진 미스터리 블랙홀


 

(This illustration depicts a star (in the foreground) experiencing spaghettification as its sucked in by a supermassive black hole (in the background) during a ‘tidal disruption event’. In a new study, done with the help of ESO’s Very Large Telescope and ESO’s New Technology Telescope, a team of astronomers found that when a black hole devours a star, it can launch a powerful blast of material outwards. Credit: ESO/M. Kornmesser, Attribution (CC BY 4.0))

천문학자들은 본래 찾으려 했던 천체 대신 예상하지 못했던 천체를 찾는 경우가 많습니다. 우주에 있는 수많은 별과 은하 그리고 그 밖의 천체를 동시에 망원경으로 보기 때문입니다.

버밍햄 대학의 사만다 오아테스 박사 (Dr. Samantha Oates, an astronomer at the University of Birmingham)가 이끄는 버밍엄 대학, 유니버시티 칼리지 런던, 퀸즈 유니버시티 벨파스트 의 연구팀은 본래 중력파 이벤트의 원인을 찾기 위해 2019년 우주를 관측하고 있었습니다.

그 과정에서 연구팀은 극자외선 및 광학 망원경 (Ultra-Violet and Optical Telescope, UVOT)을 이용해 J221951-484240라는 천체를 우연히 발견했습니다. 줄여서 J221951는 갑자기 밝기가 밝아지면서 여러 달 동안 관측이 가능해 천문학자들의 눈길을 끌었습니다.

따라서 허블 우주 망원경과 스위프트 망원경, UVOT, 유럽 남방 천문대의 VLT, South African Large Telescope 등 여러 망원경이 이 천체를 관측했습니다.

J221951는 분명히 두 개의 중성자별에 합쳐지면서 중력파가 발생하는 이벤트가 아니었습니다. 10개월 이상 밝기가 유지되면서 거리 역시 100억 광년에 달해 방출되는 에너지의 양이 그보다 월등히 큰 경우였습니다.

이정도 거리에서 밝게 빛나는 천체라면 은하 중심의 거대 질량 블랙홀 정도가 아니면 설명하기 어렵습니다. 추가 관측에서 실제로 은하 중심에 있다는 것이 확인 되었기 때문에 과학자들은 은하 중심 블랙홀이 갑자기 밝아진 것으로 보고 있습니다.

J221951가 갑자기 밝아진 이유는 두 가지 가능성을 생각할 수 있습니다. 첫 번째는 다른 별을 집어삼키는 조석 파괴 이벤트 (tidal disruption event, EDT) 입니다. 아마도 별이 매우 커 멀리서도 관측이 가능했던 것일수도 있습니다. 두 번째 가능성은 알 수 없는 이유로 휴지기에 있던 활동성 은하핵이 다시 활동을 시작한 것입니다. 연구팀은 블랙홀의 스위치가 켜진 (switch-on) 상태가 되었다고 언급했습니다.

만약 조석 파괴 이벤트에 의한 것이면 공급되는 물질의 양에 한계가 있기 때문에 결국 몇 달 이내로 밝기가 점차 어두워질 것입니다. 반대로 활동성 은하핵이 켜진 것이면 더 오랜 시간 밝기가 유지될 것입니다. 과학자들은 이유를 알아내기 위해 계속해서 J221951를 관측할 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2023-07-astronomers-witness-energetic-black-hole.html

S. R. Oates et al, Swift/UVOT discovery of Swift J221951-484240: a UV luminous ambiguous nuclear transient, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2307.01044

댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

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 ...