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머나먼 '퀘이사 쓰나미'가 자신의 은하계를 갈기갈기 찢고있다
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머나먼 '퀘이사 쓰나미'가 자신의 은하계를 갈기갈기 찢고있다
  • 김민철 기자
  • 승인 2020.03.25 17:57
  • 댓글 0
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퀘이사, 블랙홀이 주변 물질 집어삼키는 에너지로 형성되는 거대 발광체
퀘이사 유출로 수백 개의 태양분 물질이 은하간 공간으로 밀려들어와
새로운 별의 형성을 막고 화려한 불꽃축제를 만들어
방사선의 질풍들이 큰 은하의 새로운 별들의 탄생 방해
우주로 뜨거운 방사성 바람의 제트기를 폭파하는 퀘이사의 삽화.(이미지 : © NASA, ESA 및 J. Olmsted (STScI))
우주로 뜨거운 방사성 바람의 제트기를 폭파하는 퀘이사의 삽화.(이미지 : © NASA, ESA 및 J. Olmsted (STScI))

우주의 거의 모든 은하의 중심에는 엄청난 양의 물질을 게걸스럽게 먹어 치우고 엄청난 양의 방사선을 내뿜는 초거대 질량 블랙홀이 있다고 한다.

퀘이사(Quasars, 준항성, 대부분의 망원경으로 보면 별처럼 보이기 때문에)라고 불리는 이 가장 크고 배고픈 물체는 우주에서 가장 에너지 넘치는 천체 중 하나다.

이것은 블랙홀이 주변 물질을 집어삼키는 에너지에 의해 형성되는 거대 발광체이다.

라이브사이언스에 따르면 떨어지는 물질이 거의 빛의 속도로 퀘이사의 턱 주위로 소용돌이 칠 때, 그 물질은 자신의 방사선의 놀라운 힘에 의해 추진되어 열을 가하고 바깥으로 날아간다. 

은하계간 소화불량은 퀘이사를 경이로운 광경으로 만들며, 천억 개의 별을 가진 은하보다 천 배나 밝게 빛날 수 있다. 하지만, 일련의 새로운 논문들은 우주의 지도에 퀘이사를 놓는 바로 그 방사선이 이 만족할 줄 모르는 물체를 품고있는 은하를 파괴하고 있을지도 모른다고 제안한다.

천문학자들은 3월 16일 '천체물리학 저널'의 특별판에 실린 6개의 연구에서 NASA 허블 우주망원경을 이용하여 먼 퀘이사에서 쏟아져 나오는 13개의 퀘이사 유출, 즉 고속 방사선을 감시했다.

연구팀이 조사한 한 번의 유출은 3년 동안 거의 4300만mph에서 약 7400만km/h로 가속되었는데 이는 우주에서 관측된 바람 중 가장 빠른 속도였다.

연구자들은 이 고온에서 고속의 가스로 인해 퀘이사의 숙주 은하에 믿을 수 없을 정도의 손해를 줄 수 있다는 것을 발견했다. 이 은하의 원반을 쓰나미처럼 파괴하고 잠재적인 별 형성 물질을 우주 깊숙이 날려 버린 것이다.

현재까지 발견된 퀘이사 중 가장 멀리 있는 ULAS J1120+0641의 상상도. 이 퀘이사는 태양의 20억 배 질량의 블랙홀에 의해 그 에너지를 얻고 있다
현재까지 발견된 퀘이사 중 가장 멀리 있는 ULAS J1120+0641의 상상도. 이 퀘이사는 태양의 20억 배 질량의 블랙홀에 의해 그 에너지를 얻고 있다/ESO, M. Kornmesser

연구자들은 한 개의 퀘이사 유출로 인해 수백 개의 태양분 물질이 은하간 공간으로 밀려들어와 새로운 별의 형성을 막고 화려한 불꽃축제를 만들 수 있다는 것을 발견했다.

이러한 발견은 우리 우주에 대한 오랜 난제를 푸는데 도움이 될 수 있다고 한다. 왜 큰 은하는 일정한 질량에 도달한 후에 성장을 멈추는 것처럼 보일까?

연구팀이 새로운 퀘이사 유출 데이터를 은하 형성의 모델에 꽂았을 때, 그들은 방사선의 질풍들이 큰 은하의 새로운 별들의 탄생을 방해할 수 있다고 했다.

뉴욕 컬럼비아대와 뉴저지 주 프린스턴대의 천체물리학자 제레마이아 오스트라이커는 성명에서 "이론가와 관측자들은 수십 년에 걸쳐 거대한 은하에 별 형성을 차단하는 어떤 물리적 과정이 있음을 알았지만 그 과정의 성질은 수수께끼였다"고 말하며 "관측된 유출을 시뮬레이션에 짜 넣으면 은하의 진화에 있어서의 이러한 미해결 문제가 해결된다."고 말했다.

연구자들은 이러한 거대한 유출에 대해 더 많은 연구를 하고, 이 유출은 그들의 퀘이사가 더 많은 물질을 흡입하는 것에 의해서만 가속된다고 생각하고 있다. 이 연구는 우주에서 가장 에너지 넘치는 물체가 어떻게 은하 전체를 만들고 그리고 파괴하는지에 대해 더 자세히 설명할 수 있을 것이다.


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