행성사냥꾼 테스, 블랙홀이 별 국수가락 뽑듯 빨아들이는 장면 포착

2019.09.27 18:50
블랙홀에 별이 빨려들어갈 때 별은 조석력의 차이에 의해 국수가락처럼 길게 늘어지며 빨려들어가게 된다. 미국항공우주국(NASA) 유튜브 캡처
블랙홀에 별이 빨려들어갈 때 별은 조석력의 차이에 의해 국수가락처럼 길게 늘어지며 빨려들어가게 된다. 미국항공우주국(NASA) 유튜브 캡처

블랙홀로 별이 국수 가락처럼 길게 늘어나 빨려 들어가는 순간이 포착됐다.

 

미국항공우주국(NASA)은 토머스 홀로이엔 미국 카네기연구소관측소 연구원팀이 NASA의 차세대 우주 망원경 '테스(TESS)'를 이용해 별이 블랙홀로 빨려 들어가는 장면을 포착하는 데 성공했다고 27일 밝혔다. 연구 결과는 27일 국제학술지 ‘천체물리학저널’에 발표됐다.

 

블랙홀이 별을 빨아들일 때 별은 조석력에 의해 국수 가락처럼 쭉 늘어나면서 빨려 들어가게 된다. ‘조석 교란’이라는 현상이다. 조석력은 중력을 받는 물체가 클 때 생기는 힘이다. 물체를 끌어당기는 다른 물체와의 거리 차 때문에 물체 각 부위에 작용하는 중력의 크기가 달라지면 그 차이로 조석력이 생긴다. 예를 들어 블랙홀에 가까운 별의 부분은 큰 힘을 받고 먼 부분은 상대적으로 작은 힘을 받는데, 이 차이 때문에 별이 조석력을 받아 길게 늘어나게 된다.

 

이번 조석 교란 사건은 올해 1월 29일 초신성 관측 국제네트워크 ‘초신성 전천 자동탐사(ASASSN)’ 망원경이 처음 관측해 ‘ASASSN-19bt’란 이름이 붙었다. 조석 교란으로 발생하는 빛과 별의 폭발인 초신성으로 인해 발생하는 빛은 처음 관측할 땐 구별이 어렵다. 조석 교란은 초신성과 달리 빛의 밝기가 일정하게 증가하기 때문에 오랜 기간 관찰하면 둘을 구분해 낼 수 있다.

 

이번엔 테스가 사건을 미리 지켜보고 있어 구분이 가능했다. 테스는 ‘섹터’라 부르는 하늘의 한 부분을 27일간 관측하는 방식으로 운용된다. NASA에 따르면 테스는 조석 교란이 처음 관측되기 이전인 1월 21일부터 사건이 발생한 우주를 지켜보고 있었다. 연구팀은 테스가 빛의 밝기를 측정한 자료를 분석해 이번 사건이 조석 교란임을 확인했다.

 

별을 소멸시킨 초거대 블랙홀의 무게는 태양 질량의 약 600만 배로 관측됐다. 지구로부터 약 3억 7500만 광년 떨어진 곳에 위치한 은하 중심에 존재한다. 파괴된 별의 크기는 태양과 비슷한 것으로 추정된다. 연구팀은 조석 교란이 발생하는 중 별의 온도가 4만 도에서 2만 도로 떨어지는 현상도 관측했다. 홀로이엔 연구원은 “이론적으로 예측은 됐지만 실제로 조석 교란 초기의 온도 저하가 관측된 것은 이번이 처음”이라고 말했다.

 

조석 교란은 우리 은하의 크기를 갖는 은하에서 1만 년에서 10만 년마다 한 번 발생하는 드문 현상이다. 초신성은 100년에 한 번 정도 발생한다. 지금까지 약 40건의 조석 교란이 관측됐다.

홀로이엔 연구원은 “이번에 발견된 조석 교란의 초기 데이터는 이런 폭발 현상을 물리학적으로 이해하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

조석 교란 현상 동영상(NASA 고다드 우주센터 제공): https://youtu.be/85tdoDt1Qh0

 

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