기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 이야기 1387 - 우주에서 가장 밝은 천체


 

(An artist's impression of the brightest object ever discovered – a quasar that shines with the light of 500 trillion Suns – which is also the fastest growing black hole, eating the equivalent of a Sun a day. Credit: ESO/M. Kornmesser)

과학자들이 우주에서 가장 밝은 천체의 기록을 다시 수정했습니다. 우주에서 가장 밝는 천체는 사실 우주 초기에 집중적으로 존재했습니다. 지금보다 우주의 밀도가 높고 빨아들일 물질이 많을 때 초기 은하 중심 블랙홀들이 물질을 흡수하면서 빠른 속도로 커졌기 때문입니다.

블랙홀은 이름과 달리 사실은 우주에서 가장 밝은 천체가 될 수 있는데, 막대한 물질을 흡수하면서 모두 삼키지 못하고 강력한 제트의 형태로 다시 방출하게 됩니다. 강한 중력과 자기장에 의해 광속에 가까운 속도로 방출된 입자가 블랙홀을 우주에서 가장 밝은 천체로 만드는 것입니다. 이 가운데 특히 초기 은하에서 가장 밝게 빛나는 블랙홀을 퀘이사라고 부릅니다.

2019년 과학자들은 태양의 600조배나 밝게 빛나는 블랙홀을 포착했습니다. 하지만 사실 이 밝기는 중력 렌즈를 이용해 50배 정도 늘어난 것이기 때문에 실제 밝기는 태양의 11조배 정도입니다. 물론 이 정도로도 지금까지 발견된 것 가운데 가장 밝은 천체의 타이틀을 차지하기에 부족함은 없었습니다.

호주 국립 대학 (ANU)의 크리스티안 울프 교수 (Associate Professor Christian Wolf)가 이끄는 연구팀은 태양 질량의 170억배에 달하는 초거대 질량 블랙홀을 찾아냈습니다. VLT를 이용한 분석을 통해 연구팀은 이 블랙홀이 하루 태양 질량만큼의 물질을 흡수하고 있다는 사실을 확인했습니다. 이는 지금까지 포착된 100만 개에 달하는 퀘이사 가운데서 최고 수준으로 밝기 역시 최고 수준입니다.

이 퀘이사(quasar J0529-4351)의 밝기는 태양의 500조배로 만약에 강한 중력 렌즈 때문이 아니라고 해석할 경우 역대 가장 밝은 퀘이사가 됩니다. 연구팀은 블랙홀 주변의 물질이 나선의 원반을 그리며 흡수되다가 상당수는 제트로 빠져나가는 강착 원반의 지름 역시 7광년으로 역대 최대 크기라고 보고 있습니다. 이는 태양에서 해왕성 거리의 15,000배 정도입니다. 참고로 거리는 지구에서 120억 광년입니다. 물론 그만큼 초기의 은하 중심 블랙홀입니다.

(Zooming in on the record-breaking quasar J0529-4351)

물론 우주는 넓고 어딘가 이보다 더 밝은 블랙홀이 숨어 있을 가능성은 얼마든지 있습니다. 신기록을 수립할 새로운 블랙홀은 언제 나오게 될지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/space/brightest-object-universe-swallows-sun-every-day/

https://www.eso.org/public/news/eso2402/

https://www.nature.com/articles/s41550-024-02195-x

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...