지구・ 생명

8000km/s로 초대질량 블랙홀을 돌고 있는 새로운 별

신비과학 2022. 7. 15. 10:00

 

우리 은하의 중심에서 새로운 별이 발견되었습니다.

 

이 별은 지금까지 발견된 별들 중에서 블랙홀에 가장 가까이 접근하고 있었죠.

 

또한 이 별은 빛의 속도의 최대 2.6%로 아주 빠르게 이동하고 있었습니다.

 

과학자들은 이 별의 발견으로 현재 당혹스러워 하고 있습니다.

 

 

 

 

새롭게 발견된 별의 이름은 S4716 입니다.

(은하 중심에 있는 궁수자리 A* 블랙홀을 돌고 있는 S 성단에 속해 있는 별)

 

질량은 태양의 약 4배이며, 밝기는 태양의 130배에 이르는 아주 거대한 별이죠.

 

S4716은 궁수자리 A* 블랙홀을 4년을 주기로 공전하고 있습니다.

 

X표시가 블랙홀, 녹색 타원이 S4716의 공전 궤도

 

사실 블랙홀 주변에 존재하는 별들은 관찰하기가 상당히 까다로운데요.

 

가장 큰 이유는 바로, 이곳이 우리에게서 아주 멀리 떨어져 있기 때문입니다.

 

이 별들이 존재하고 있는 은하의 중심은 우리에게서 대략 26,000광년 정도 떨어져 있죠.

(26,170 ± 650)

 

그래서 망원경으로 이곳을 살펴보면, 모든 별들이 겹쳐 보여서 제대로 관측하기 어렵습니다.

 

또한 은하의 중심은 수 많은 먼지들로 가득하기 때문에, 시야가 흐릿하기까지 한데요.

 

그래서 과학자들은 주로 적외선 망원경을 사용하고 있지만, 그래도 쉽지는 않습니다.

 

그리고 마지막으로 S2라는 가장 밝은 별 때문에 다른 별들이 잘 안보이는 문제도 있습니다.

 

극장의 스크린이 앞에 있는 덩치 큰 사람 때문에 자꾸 가려지는 것과 비슷하다고 할 수 있죠.

 

X가 블랙홀, 녹색이 S4716, 노란색 S2

 

하지만 간혹 가려진 화면이 잠깐씩 완전히 보여질 때도 있긴 있을 겁니다.

 

과학자들은 그 순간을 놓치지 않고 S4716이라는 새로운 별을 발견할 수 있었습니다.

 

S4716은 지금까지 발견된 S성단의 별들 중에서 블랙홀을 가장 가까운 궤도로 돌고 있었는데요.

 

블랙홀에서 가장 가까워질 때는 최대 150억km까지 거리가 가까워지고 있었습니다.

 

참고로 태양과 명왕성까지의 평균 거리는 약 60억km이고, 공전 주기는 248년입니다.

 

S4716은 이보다 훨씬 더 멀지만, 블랙홀의 궤도를 단 4년 만에 완성하고 있었죠.

 

이것이 가능했던 이유는 S4716의 이동 속도가 비정상적으로 빨랐기 때문입니다.

 

S4716이 블랙홀에 가장 가까워질 때의 이동 속도는 무려 초속 8,000km에 달했는데요.

 

이는 빛의 속도의 2.6%달하는 어마어마한 속도라고 할 수 있습니다.

(참고로 가장 빠른 별은 S4714로 최대 24,000만km/s(빛의 8%)까지 가속하며, 공전주기는 12년입니다.

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab9c1c)

 

S4716의 궤도, 블랙홀의 좌표는 0.00

 

과학자들은 이 별의 발견으로 현재 당혹스러워 하고 있습니다.

 

실제로 S4716을 발견한 천체물리학자(Michael Zajaček)는 "상당히 당혹스럽다"라고 표현했을 정도였죠.

(https://portal.uni-koeln.de/en/universitaet/aktuell/press-releases/single-news/8000-kilometres-per-second-star-with-the-shortest-orbital-period-around-black-hole-discovered)

 

그만큼 과학자들은 블랙홀의 가까운 곳에서 S4716의 존재를 전혀 예상하지 봇했습니다.

 

블랙홀의 근처에서 이렇게 거대한 별이 만들어지 것은 일반적으로 어려운 일입니다.

 

별을 만들 수 있는 물질들은 블랙홀 근처에서 가열되고 또 붕괴되어 제대로 형성되기 어렵죠.

 

아마도 S4716은 다른 곳에서 형성되어 나중에 블랙홀 쪽으로 이동되어 왔을 가능성이 높습니다.

 

암튼, S4716의 비밀을 정확히 알아내기 위해서는 앞으로 더 많은 연구가 필요해 보입니다.

 

그리고 제임스 웹은 비밀을 푸는데 있어서 아주 큰 도움을 줄 수 있을 겁니다.

 

 

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