최근 과학자들은 초대질량 블랙홀의 제트가 만들어낸 거대한 흔적을 촬영했습니다.
이 흔적은 블랙홀을 품고 있는 은하를 전부 가릴 정도로 정말 엄청난 크기였는데요.
이 블랙홀 제트의 흔적은 무려 보름달 16개에 달하는 크기를 가지고 있었습니다.
지구에서 약 1200만 광년 떨어진 곳에는 센타우루스자리 A라는 타원 은하가 있습니다.
이 은하는 일반적인 은하들보다 훨씬 더 강력한 전파를 방출하고 있는 전파 은하인데요.
이 강력한 전파의 원인은 은하 중심에 있는 태양 질량 5,500만 배의 초대질량 블랙홀 때문입니다.
이 초대질량 블랙홀은 활동적인 블랙홀들 중 지구에서 가장 가까운 블랙홀입니다.
보통 블랙홀의 활동성은, 블랙홀이 물질을 빨아들이면서 방출하는 에너지의 양으로 판단합니다.
초대질량 블랙홀은 빨아들이는 물질의 일부를 극방향으로 방출하는 제트(Black hole Jet)라는 현상을 일으키는데요.
이 제트에는 다양한 입자와 강력한 자기장에 의해 만들어진 X선과 감마선 등이 포함되어 있습니다.
그리고 블랙홀에서 방출되는 제트의 양이 많을 수록 활동성이 높은 블랙홀이라고 할 수 있습니다.
센타우르스자리 A은하의 초대질량 블랙홀은, 아주 강렬한 제트를 뿜어내고 있는 매우 활동적인 블랙홀이죠.
참고로 우리 은하의 중심에도 궁수자리 A*(sgr A*)이라는 초대질량 블랙홀이 자리잡고 있습니다.
하지만 이 블랙홀이 과거에는 어땠을지 모르지만, 지금은 그렇게 활동적인 편은 아닙니다.
암튼, 블랙홀의 제트는 거의 광속에 가깝게 다양한 물질과 전파를 극 방향으로 방출하게 되는데요.
이러한 과정이 아주 오랜 시간 동안 지속되면 로브(lobes)라고 하는 거품 형태를 만들어 냅니다.
그리고 이러한 로브는 전파 은하들이 가지고 있는 아주 독특한 특징이라고 할 수 있습니다.
그동안 과학자들은 전파 망원경을 이용해서 다양한 전파 은하들의 모습을 촬영해 왔습니다.
하지만 기존의 전파 망원경으로 이 전파 은하의 로브를 정밀하게 촬영하는데는 한계가 있었죠.
일단 블랙홀 제트의 밝기를 감당할 수가 없었고, 이 은하를 둘러싼 넓은 영역을 모두 커버할 수도 없었습니다.
그래서 과학자들은 더 넓은 시야와 많은 전파를 처리할 수 있는 MWA라는 망원경을 이용하기로 했는데요.
이 망원경은 16개 단위로 묶여 있는 작은 안테나 그룹을, 256개로 배열한 형태의 안테나 입니다.
즉, 4096개의 작은 안테나로 구성되어 있는 아주 시야가 넓은 강력한 전파 망원경입니다.
과학자들은 이 망원경을 이용해서 센타우루스자리 A은하를 촬영했습니다.
그리고 이 은하를 덮고 있는 블랙홀 제트가 만들어낸 거대한 거품 형태의 흔적을 발견할 수 있었죠.
이 거품의 크기는 은하의 모습을 완전히 가릴 정도로 진하고 또 엄청나게 거대했습니다.
과학자들은 이 거품의 크기가 최소한 100만 광년이 넘을 것으로 계산했습니다.
아마도 이 거대한 블랙홀 제트의 거품은, 수억 년이라는 시간에 걸쳐서 만들어졌을 겁니다.
참고로 배경에 보이고 있는 작은 점들은 별이 아니라 모두 은하들입니다.
또한 이 거품은 아주 다양한 색으로 구성되어 있었는데요.
파란색은 블랙홀에서 방출된 전파이며, 주황색은 X선, 보라색은 중성 수소(H1)를 의미하고 있습니다.
또한 붉은색은 전자를 잃어가고 있는 수소에서 나타나게 되는 색이라고 생각하면 됩니다.
(H-alpha 스펙트럼 라인)
1200만 광년이나 떨어져 있는 블랙홀 제트의 흔적이 아주 선명하게 촬영된건 이번이 처음이었습니다.
물론 이 거품 형태의 흔적은 우리의 눈으로 직접 볼 수는 없습니다.
당연히 전파 등의 다양한 전자기파로 이루어져 있어서, 특수한 망원경을 이용해야 볼 수 있죠.
그런데 만약에 이 은하의 진짜 모습을 맨눈으로도 볼 수 있게 된다면 어떤 느낌일까요?
만약 그렇게 된다면, 밤하늘에서 보름달의 16배의 크기로 빛나는 거대한 블랙홀 제트의 흔적을 볼 수 있게 될 겁니다.
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