은하 중심에서 울부짖는 '우주 토네이도' [우주로 간다]

과학자들이 은하계 중심의 블랙홀 근처에서 '우주 토네이도'를 포착했다고 과학전문매체 라이브사이언스가 25일(현지시간) 보도했다.

중국 상하이자오퉁대학 연구진은 칠레의 세계 최대 전파망원경 ‘아타카마 대형 밀리미터·서브밀리미터 집합체(ALMA)’로 우주 토네이도를 관측한 연구 결과를 공개했다.

남아프리카공화국의 미어캣(MeerKAT) 망원경으로 촬영한 은하수 중심부의 전파 지도. 이번에 발표된 논문에서는 이와 같은 전파 관측을 통해 우리 은하 중심에서 우주 토네이도 구조를 촬영했다. (출처: I. Heywood, SARAO)

소용돌이 모양의 우주 토네이도는 이전에도 관측된 바 있으나, ALMA를 통해 이전 관측보다 약 100배 더 선명한 관측 결과를 얻을 수 있었다고 연구진은 설명했다. 해당 연구 결과는 지난 달 국제학술지 '천문학과 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)'에 발표됐다.

연구진들은 우리 은하의 중심과 가장 가까운 중심 분자 영역(CMZ)을 ALMA로 관측했다. 이 곳은 우리 은하 중심의 ‘초대질량(supermassive)’ 블랙홀을 둘러싸고 있으며 먼지와 가스로 가득 차 있는 곳이다. 여기에 자리잡은 우주 토네이도는 은하계 전체에 유기 분자들을 분배하는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 해당 매체는 전했다.

미어캣 망원경으로 촬영한 은하수 중심부의 전파 지도에 ALMA 망원경으로 관측된 필라멘트 구조를 빨간색 상자로 표시됐다. (출처=상하이자오퉁대학)

연구진은 ALMA를 사용해 우주 소용돌이 내부에서 특히 충격파 검출에 뛰어난 일산화규소 등의 특정 분자 화합물을 추적했다. 이를 통해 충격파가 지나갈 때 형성되는 새로운 유형의 길고 가느다란 필라멘트를 포함해 이전에 보지 못했던 우주 먼지 폭풍의 세부 사항을 감지할 수 있었다.

논문 주저자인 상하이자오퉁대학 천문학자 카이 양은 "이 필라멘트는 주변 구조와 반대 방향으로 빠르게 움직이는 것처럼 보여 놀랐다”고 성명을 통해 밝혔다.

연구자들은 이 필라멘트를 우주 토네이도라고 부른다. "이것들은 격렬한 가스 흐름이며, 빠르게 사라지고 효율적으로 물질을 환경으로 분산시킨다"고 말했다. 이 회오리바람은 산화규소를 방출하는 것 외에도 메탄올, 시안화메틸(methyl cyanide), 시아노아세틸렌(cyanoacetylene)과 같은 복잡한 유기 분자를 CMZ와 그 너머로 분산시킬 수 있다.