신비한 ‘X자 은하’의 비밀, 전파망원경이 밝혀냈다

그 동안 X자 모양 은하는 천문학자들 사이에서 미스터리로 남아 있었다. 왜 유독 X자 모양을 하고 있는 지 알아내지 못했기 때문이다.

남아프리카 무선 천문학 관측소(SARAO) 연구진들이 미어캣(MeerKAT) 전파 망원경의 관측 결과를 토대로, X자 모양 은하의 비밀을 벗겨냈다고 IT매체 씨넷이 7일(현지시간) 보도했다.

미어캣 전파망원경이 촬영한 PKS 2014-55 은하의 모습 (사진 : NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES)

X자 모양의 은하는 중심에 있는 블랙홀에서 나오는 제트(jet) 현상 때문에 독특한 X자 모양을 하고 있다. 제트 현상은 블랙홀로 물질들이 빨려 들어갈 때 다 들어가지 못한 물질들이 소립자로 쪼개져 분출되는 기체의 흐름을 말하는데, 이는 블랙홀이 있음을 증명하는 중요한 현상이다.

미어캣 전파 망원경은 X자 모양 은하 PKS 2014-55를 정밀히 관측했고, 연구진들은 그 결과를 토대로 은하 중심부인 블랙홀로 되돌아가던 물질이 중심부에서 새로 생성된 전파의 제트 현상 때문에 방향이 꺾이면서 X자 모양의 부메랑 같은 구조를 만들어 내는 것이라고 설명했다.

X자 모양 은하는 은하 중심부에서 흘러나오는 제트 현상으로 인해 블랙홀로 빨려 들어가던 물질들의 방향이 바뀌면서 생성되는 것으로 밝혀졌다. (사진 : NRAO/AUI/NSF; SARAO; DES)

남아프리카 무선 천문학 관측소(SARAO)의 과학자들이 이끄는 연구팀은 해당 연구 결과를 영국 왕립천문학회 월보(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표할 예정이다.

그 동안 천문학자들은 X자 모양 은하는 블랙홀이 도는 방향을 바꾸거나, 한 쌍으로 활동하는 두 개의 블랙홀에 의해 생성되는 것이라고 추측했다. 하지만, 이번에 미어캣 전파망원경의 관측을 통해 이런 의문은 사라지게 됐다.

미어캣 전파 망원경은 지름 13.5m의 거대한 전파 안테나들이 무려 64개가 모여 함께 움직이며 하늘을 관측하는 대규모 어래이(array)로, 무려 백만 개에 가까운 우리은하 속 별들의 전파 신호를 관측한다. 2018년 공식 출범한 미어캣 전파망원경은 2019년 우리 은하 중심에서 한 쌍의 거대한 거품 구조를 발견하기도 했다.

미어캣 전파망원경과 은하의 모습 (사진= SARAO; NRAO / AUI / NSF)

"미어캣 전파망원경은 세계 최고 수준으로 설계되었다"며, "은하의 진화와 관련된 오랜 질문을 해결하는 데 미어캣 망원경이 어떤 역할을 하게 될 지 보는 것은 놀라울 것"이라고 해당 연구 공동 저자 버니 파나로프(Bernie Fanaroff)는 밝혔다.