먹고 먹히는 블랙홀...나선은하계 모습

지구로부터 1억6천만광년 떨어진 외계 은하계에서 서로 잡아먹고 있는 태양보다 100만배 이상 큰 초질량 쌍둥이 블랙홀이 발견됐다.

미항공우주국(NASA 나사)는 찬드라 X레이 천문관측위성이 최초로 초거대질량 블랙홀을 지구에서 약 1억6천만 광년 떨어진 나선은하계에서 발견했다고 31일(현지시간)발표했다. 나선은하계(NGC3393)에서 서로 합쳐져 만들어지고 있는 쌍둥이 블랙홀은 최초로 발견된 것이다.

나사에 따르면 과학자들은 이 블랙홀들이 10억년 이전에 서로 다른 질량의 두 은하계가 합쳐진 후 남은 결과, 이 쌍둥이 블랙홀을 형성하게 된 것으로 보고 있다. 이들 블랙홀은 490광년 정도 떨어져 있다. 페피 파비안노 하버드 스미소니언 우주물리학센터 연구팀장은 네이처지에서 “만일 이들 은하계가 그렇게 가깝게 있지 않았더라면 우리는 두개의 블랙홀들을 우리가 아는 방식으로 분리해 낼 수 없었을 것“이라고 말했다.

이전에 촬영한 찬드라위성의 x레이카메라이미지 및 다른 주파수 촬영 결과, 초질량 블랙홀은 NGC3393의 중심에 하나만 존재하는 것으로만 알려져 왔었다.

그러나 과학자들은 천문관측 찬드라위성이 보내 온 우주촬영사진을 살펴 본 결과 이 블랙홀이 쌍둥이임을 밝혀내기에 이르렀다. 이는 두 개의 블랙홀은 각각 크기가 늘어나는 활동성을 보이면서 그들쪽으로 향하는 뜨거운 가스가 엑스레이를 방출하면서 과학자들의 눈에 띄게 됐다.

과학자들은 NGC3393은 거대은하계가 합쳐져서 훨씬더 크기가 작아진 ‘작은합병(minor merger)'이 된 초질량쌍둥이블랙홀의 첫 발견 사례로 꼽고 있다. .

쌍둥이 블랙홀 각각은 먼지와 가스로 인해서 매우 흐려져 있는데 이들은 광선으로 밝혀내기가 매우 어려운 상태다. 찬드라위성의 엑스레이는 더많은 에너지를 가지고 있기에 이번 발견이 가능했다.

6천500광년 떨어져 있는 두개의 엑스레이 광원이 지구로부터 20억광년 떨어져 있는 은하계에서 초질량블랙홀을 발견하는데 도움을 주었다.

우주과학자들은 그동안 두개의 똑같은 크기의 나선은하계가 합쳐질 때에만 쌍둥이 블랙홀,분열적인 모습의 은하계, 그리고 파괴되는 은하계의 모습, 그리고 격렬한 별의 형성이 이뤄지는 것으로 생각하고 있었다. 이의 대표적인 사례가 지난 2009년 지구에서 3억3천만광년 떨어진 NGC6240 은하계에서 발견된 초질량 쌍둥이 블랙홀이다. 귀도 리살리티 네이처논문 공동저자이자 이태리 플로렌스국립우주물리학연구소 연구원은 충돌과 합병은 은하계와 블랙홀이 성장하는 가장 중요한 방법”이라고 설명했다. 그는 “나선 은하에서 쌍둥이 블랙홀을 발견한 것은 어떻게 블랙홀이 발생하는지를 알기 위한 우리의 노력에 중요한 실마리를 제공한다”고 말했다.

스미소니언우주물리학천문대는 찬드라과학위성과 우주비행활동을 제어한다.