물질을 분출하는 초대질량 블랙홀의 생생한 이미지

천문학자들은 지구 크기의 가상 망원경을 사용하여 메시에 87 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀에서 방출된 물질의 분사를 포착했습니다.

M87 블랙홀에서 분출되는 물질 제트는 빛의 속도에 거의 가깝습니다. 사진: R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

메시에 87(M87) 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀의 새로운 이미지는 블랙홀이 직접 촬영된 최초의 사례입니다. 이 이미지는 거의 빛의 속도로 움직이는 제트가 초대질량 블랙홀 주변을 맴도는 물질과 결합한 후, 블랙홀 표면으로 빨려 들어가는 강착(accretion) 과정을 보여줍니다. 연구진은 4월 26일 네이처 (Nature) 지에 이 이미지에 대한 자세한 내용을 발표했습니다.

이전 이미지는 제트와 초대질량 블랙홀을 보여주었지만, 나란히 있지는 않았습니다. "이 새로운 이미지는 블랙홀 주변 영역과 제트를 동시에 보여주면서 그림을 완성합니다."라고 경북대학교 천문학자이자 연구팀의 일원인 막스 플랑크 전파천문학 연구소의 김재영 교수가 말했습니다.

태양 질량의 65억 배에 달하고 지구에서 5,500만 광년 떨어진 블랙홀 M87의 첫 번째 역사적 이미지는 2017년 사건 지평선 망원경(EHT)에 의해 촬영되어 2년 후에 공개되었습니다. M87과 그 제트의 새로운 이미지는 글로벌 밀리미터/서브밀리미터 배열(GMVA), 그린란드 망원경, 그리고 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 배열(ALMA)의 2018년 데이터를 바탕으로 만들어졌으며, 이 데이터들은 EHT 네트워크와 유사한 가상 지구 크기의 장치를 구성합니다.

대부분 또는 모든 거대 은하의 중심에는 초대질량 블랙홀이 있습니다. M87과 같은 일부 은하들은 가스와 먼지 형태의 엄청난 양의 물질을 빨아들이고, 심지어 너무 가까이 접근하는 불운한 별들까지도 빨아들입니다. 그 결과로 발생하는 제트는 거의 빛의 속도로 움직이며 수천 광년, 때로는 모은하의 경계를 넘어설 정도로 강력합니다. 하지만 연구자 들은 아직 초대질량 블랙홀이 어떻게 이런 현상을 일으키는지 이해하지 못하고 있습니다. 상하이 천문대의 루센 루는 제트의 근원을 블랙홀에 최대한 가까이에서 찾아야 한다고 말합니다.

이 새로운 이미지는 제트가 초대질량 블랙홀에서 기원한다는 것을 증명하는 것 외에도 블랙홀의 그림자도 보여줍니다. 물질이 거대한 중력의 영향으로 초대질량 블랙홀을 거의 빛의 속도로 공전하면서, 물질은 가열되고 빛나며, 이 이미지에서 M87과 우리 은하 중심의 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A*(Sgr A*)의 노란색 고리를 형성합니다. 노란색 헤일로의 한가운데는 완전한 어둠이 드리워져 있습니다. 바로 블랙홀의 그림자입니다.

M87의 새로운 이미지는 EHT 이미지와도 다른데, 더 긴 파장의 빛을 포착하여 천문학자들이 관측할 수 있는 영역에 영향을 미친다는 점입니다. 막스 플랑크 전파천문학 연구소의 토마스 크리히바움 연구원은 이 파장에서 초대질량 블랙홀 주변의 방출 고리에서 제트가 어떻게 분출되는지 볼 수 있다고 말합니다. 새 이미지의 방출 고리는 EHT 이미지보다 50% 더 큽니다. 이러한 차이는 M87 블랙홀이 물질을 더 빨리 먹어치우고 있음을 시사합니다.

천문학자들은 망원경 네트워크를 활용하여 초대질량 블랙홀이 어떻게 강력한 물질 제트를 분출하는지 이해하려 노력할 것입니다. 또한 이러한 관측은 블랙홀 근처에서 발생하는 여러 복잡한 과정들을 설명하는 데에도 도움이 될 것입니다.

안캉 ( 우주 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/anh-chup-truc-tiep-ve-sieu-ho-den-phun-vat-chat-4598613.html