블랙홀이 토해내는 '제트'의 비밀 풀렸다

2013.11.13 18:00

  블랙홀은 초속 30만km로 날아가는 광자조차 빨아들일 만큼 '먹성'이 좋다.

 

  모든 것을 집어삼키는 것으로 알려진 블랙홀이 제트를 뿜어내는 현상은 천문학자들 사이에서 수수께끼로 남아있다. 블랙홀이 제트를 뿜어내는 이유도, 제트의 속도와 제트 구성 물질 모두 명확히 밝혀지지 않았기 때문.

 

  이 같은 상황에서 유럽남천천문대(ESO) 천문학자 마리아 디아즈 트리고 교수가 이끄는 국제공동연구팀은 제트의 속도가 광속의 66%에 이르며, 니켈과 철 입자를 포함하고 있다는 사실을 알아내고, 학술지 ‘네이처’ 온라인판 13일자에 발표했다.

 

  연구팀이 관찰한 블랙홀은 태양 질량의 몇 배 밖에 되지 않는, 상대적으로 작은 크기였다. 연구팀은 블랙홀에서 발생한 특이한 전자파 신호 2개를 잡아냈다. 한 전자파 신호는 점점 주파수가 커지고 있었고, 다른 전자파 신호는 주파수가 점점 낮아졌다. 연구팀은 이 신호가 양갈래로 뿜어나온 제트에서 발생한 전자파 신호란 것을 알아냈다.

 

 연구팀은 이 신호와 함께 X선 자료를 함께 분석한 결과 제트의 속도가 광속의 66%인 초속 19만 8000km라는 사실을 알아냈다. 또 제트가 양전자(양극을 띠는, 전자의 반물질) 대신 양극(+)을 띤 무거운 철, 니켈 입자를 포함한다는 것도 새롭게 밝혀냈다.

 

 이전까지 천문학자들이 제트가 양전자를 포함하고 있을 것이라 추측한 것과는 상반된 결과다. 연구팀은 “철과 니켈 입자는 양전자보다 훨씬 무거운 만큼 제트의 에너지는 기존 예상보다 훨씬 강력하다”며 “제트가 회전하는 블랙홀의 북극과 남극에서 튀어나온 것인지, 적도를 따라 회전하다 튀어나온 것인지를 밝히는 것이 앞으로 연구 과제”라고 설명했다.

블랙홀에서 뿜어져나오는 제트의 속도와 구성물질이 이번 연구로 밝혀졌다. - ICRAR 제공
블랙홀에서 뿜어져나오는 제트의 속도와 구성물질이 이번 연구로 밝혀졌다. - ICRAR 제공

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