우주에서 가장 더운 곳

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우주에서 가장 뜨거운 곳은 퀘이사 3C273일 가능성이 높으며, 그 온도는 약 10조 도에 달하는 것으로 추정됩니다.

허블 우주 망원경으로 촬영한 퀘이사 3C273의 모습입니다. 사진 제공: NASA — 허블 우주 망원경으로 촬영한 퀘이사 3C273의 모습입니다. 사진 제공: *NASA*

태양계에서 가장 뜨거운 천체임에도 불구하고, 태양의 온도는 다른 천체들에 비해 상대적으로 낮습니다. 하버드 대학교 블랙홀 연구소의 박사후 연구원인 다니엘 팔룸보에 따르면, 우주에서 가장 뜨거운 곳은 초거대 블랙홀, 특히 가스를 삼키는 블랙홀 근처라고 합니다. 라이브 사이언스(Live Science) 에 따르면, 이러한 가스 흡수 블랙홀은 광속에 가까운 속도로 분출되는 매우 뜨거운 물질 흐름인 상대론적 제트를 방출합니다.

연구자들이 알고 있는 우주에서 가장 뜨거운 곳은 지구에서 24억 광년 떨어진 초거대 블랙홀을 둘러싼 매우 밝은 영역인 퀘이사 3C273입니다. 웨스트버지니아주 그린뱅크 천문대에 따르면 이 영역의 핵 온도는 섭씨 10조도가 넘습니다. 하지만 이 온도 추정치는 아직 불확실합니다.

초대형 블랙홀은 극도로 강력하며 대부분의 은하 중심에 위치해 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 크기가 엄청나게 큽니다. 예를 들어, 우리 은하 중심에 있는 초대형 블랙홀인 궁수자리 A*는 태양보다 수백만 배나 무겁습니다. 다른 블랙홀과 마찬가지로 퀘이사 3C273은 너무나 강력한 중력을 가지고 있어 빛을 포함한 어떤 물체도 탈출할 수 없습니다. 이 중력의 반대 방향으로 블랙홀 주위를 회전하는 가스 고리가 있는데, 이를 강착 원반이라고 합니다.

분자들이 고속으로 블랙홀에 빨려 들어갈 때, 충돌로 발생하는 마찰력은 수조 도에 달하는 온도를 발생시킬 수 있습니다. 이에 비해 태양 표면 온도는 5,500도입니다. 팔룸보 교수는 블랙홀의 극도로 강력한 중력이 주변 물질을 상대론적 제트로 우주 공간으로 분출시킬 때 이 온도가 더욱 상승한다고 설명했습니다.

하지만 우주에서 가장 뜨거운 곳이 어디냐는 질문에 대한 답은 질문을 하는 시점에 따라 달라질 수 있다고 블랙홀 이니셔티브의 대학원생인 쿠시크 차터지는 말합니다. 두 개의 거대한 천체가 충돌할 때 발생하는 폭발은 극도로 높은 온도를 발생시킬 수 있습니다. 예를 들어, 2019년 네이처 피직스(Nature Physics) 저널에 발표된 연구에 따르면, 거대한 별의 붕괴된 핵인 두 개의 중성자별이 충돌할 경우 최대 8천억 도에 달하는 온도가 발생할 수 있습니다. 블랙홀이 중성자별과 충돌할 때도 매우 높은 온도가 방출될 수 있습니다.

우주에서 가장 뜨거운 곳을 정확하게 특정하기는 어렵습니다. 멀리 떨어진 천체의 온도를 연구하는 것은 매우 어렵기 때문입니다. 연구자들은 여전히 블랙홀의 실제 온도를 확신하지 못하고 있습니다. 대신 과학자들은 초거대 블랙홀에서 방출되는 가시광선, 전파, X선 등의 에너지를 측정합니다. 이러한 전자기파의 파장 패턴을 분석하여 블랙홀의 온도를 추정할 수 있습니다.

X선 영상 및 분광 관측 임무(XRISM)라고 불리는 미래의 X선 관측소는 과학자들이 우주의 고온 가스를 더욱 정밀하게 측정하는 데 도움을 줄 것입니다. 더욱 발전된 장비 덕분에 과학자들은 퀘이사 3C273보다 더 뜨거운 영역을 발견할 수 있을지도 모릅니다.

안캉 ( 라이브 사이언스 에 따르면)

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