NASA "가장 작은 블랙홀 이렇게 생겼다"

다국적 우주과학자 그룹이 미항공우주국(NASA·나사)의 로시 엑스레이 타이밍탐험망원경(RXTE)으로 찍은 데이터를 바탕으로 지금까지 알려진 것 가운데 가장 작은 블랙홀을 찾아냈다.

지난 1995년 말 발사된 RXTE우주망원경위성은 허블에 이어 나사의 가장 오랜 우주물리관측 임무용 망원경이다. 이 망원경은 중성자별과 블랙홀 같은 극한 환경의 별에 대한 에 대한 독특한 관측모습을 제공한

이 블랙홀 존재의 증거는 매 5초마다 심전도를 통해 보이는 심작박동과 비슷해 '심장박동(heart beat)'으로 별명지어진 특별한 X레이우주관측 패턴에 의해 확인된 것이다.

이같은 패턴은 지금까지 발견된 블랙홀 가운데 단 한번 기록된 적이 있는 것이다.

이 프로젝트를 담당하는 토드 스트로마이어 RXTE나사 고다드 우주연구비행센터 과학자는 지금까지는 GRS1915 블랙홀 하나 밖에 없었기에 뭔가 이해하기 어려웠지만 이 두번째 시스템으로 인해 우리는 블랙홀 주변에서 어떤 일이 일어나는지를 알 수 있게 됐다고 말했다.

미항공우주국(NASA· 나사)는 15일(현지시간) IGR J17091로 알려진 이 신기하게 생긴 블랙홀의 모습을 렌더링해 공개했다. 이 블랙홀은 일반별을 블랙홀과 결합해 만들었다.

이 초소형 블랙홀은 태양 질량의 3분의 1에 블과한 작은 규모로 추정된다. 나사는 이는 블랙홀로서 존재할 수 있는 가장 작은 부피의 것이라고 설명했다.

그림에서 보면 일반적인 별의 흐름에서 나오는 가스가 블랙홀을 향해 흐르고 있으며 그 주변으로 디스크를 형성하고 있다.

디스크 안에서의 마찰은 가스를 뜨겁게 해 수백만도의 온도를 형성하는데 이는 엑스레이를 방출할 정도로 뜨거운 온도다.

처음에 천문학자들은 지난 2003년 폭발하는 블랙홀에서 2원 시스템을 인식하게 됐다. 다양한 임무를 수행하는 다양한 우주선에서 오는 아카이브데이터는 이 데이터가 수 년마다 활동적이 된다는 것을 보여주었다.

가장 최근의 폭발은 지난 2월에 있었으며 여전히 진행중이다. 이 시스템은 전갈성단 방향에 위치하고 있다. 그러나 그 거리가 정확히 알려져 있지 않은 가운데 천문학자들은 1만6천광년에서 6만5천광년 사이에 있는 것으로 추정하고 있다.

토마소 벨로니 이테리 브레나천문대 연구원은 이런 형태로는 두 번째로 나타난 이 블랙홀에 대해 “우리는 대다수의 이런 패턴을 보이는 블랙홀이 불안정한 디스크에서 집적되고 분출되는 사이클을 보이는 것으로 생각하며 이제 우리는 IGRJ17091에서 이런 블랙홀을 7개나 볼 수 있다“고 말했다.

RXTE에 의해 관찰된 엑스레이 스펙트럼은 한번 박동할 때마다 이디스크의 가장 안쪽지역에서 가스를 밀어내기에 충분한 방사선이 나오고 있다는 것을 보여주고 있다.

IGR J17091이 입자 제트를 함유하고 있다는 직접적인 증거는 없지만 그 박동신호는 비슷한 것이 작동하고 있음을 보여준다고 나사는 설명했다.

디에고 알타미라노 암스테르담대 우주물리학자는 “생쥐의 심작박동이 코끼리의 것보다 빠른 것처럼 이 작은 블랙홀에서 나오는 심장박동 신호는 그 크기에 비례해 다른 블랙홀보다 더 빠르다”고 말했다.

아래는 나사가 공개한 가장 작은 블랙홀의 모습을 설명하는 아름다운 동영상이다.