막심해(莫心海)
【정견망】
2024년 7월 4일 Artstechnica.com의 보도에 따르면, 천문학자들이 우리 은하 중심 블랙홀 가장자리에서 우리 은하 중심의 거대한 물체에 다이아몬드 목걸이처럼 점을 찍는 한 무리 젊은 별들을 발견했다.
일반적으로 먼지와 가스 덩어리가 블랙홀에 너무 가까워지면 난류와 복사에 의해 쉽게 파괴된다고 본다. 그러나 천문학자들은 이 먼지 중 일부가 초대질량 블랙홀 궁수자리 A*의 가장자리에서 오랫동안 안정적으로 순환할 수 있다는 사실을 발견했다. 쾰른 대학 천체물리학자 플로리안 페이스커가 이끄는 국제 연구팀은 이들 먼지 물체에 대한 관측 결과 이중에 가스와 먼지로 둘러싸인 젊은 별(Young Stellar Object, YSO)이 포함될 수 있음을 발견했다. 더 이상한 것은 이 새로 태어난 별들은 궁수자리 A*를 공전하는 S별로 알려져 있는 비정상적으로 젊고 밝은 별들의 집단보다 젊다는 것이다.
초대질량 블랙홀을 공전하는 별은 더 어둡고 나이가 많을 것으로 예상되기 때문에 두 부류의 별이 이렇게 접근하는 것은 아주 이례적이다. 연구자들은 이것들이 방출한 광자를 근거로 화학적 성질을 확정하는데 이것들의 중적외선 및 근적외선 복사는 별의 복사와 일치했다. 연구팀은 밝고 복사가 아주 강해서 연구하기 가장 쉬운 G2/DSO를 예로 들었다. 이것은 이미 알려진 저질량 별과 질량도 유사하다.
YSO는 이미 원시 별 단계를 뛰어넘었지만 아직 주계열성(별 중심에서 수소를 헬륨으로 융합해 에너지를 얻는 별)으로 발전하지 못한 질량이 작은 별이다. 이 천체들이 YSO와 유사하다면 그것들은 가스 및 우주 먼지가 아닐 가능성이 높다. 가스 구름은 초대형 블랙홀에 아주 가까워지면 강렬한 열로 인해 가스와 먼지가 급속히 증발하고, 그 열에 의해 여기된 입자들이 서로 충돌해 우주로 날아가기에 오래 존재할 수 없기 때문이다.
연구팀에 따르면 G2/DSO 크기의 구름은 대략 7년 안에 증발할 것이라고 계산했다. 초대질량 블랙홀과 비슷한 거리에서 공전하는 별이라면 훨씬 높은 밀도와 질량 때문에 그렇게 빨리 파괴되진 않는다.
비록 대부분의 별은 쌍성계로 형성되지만 YSO가 쌍성계일 가능성은 거의 없다. 궁수자리 A*의 높은 온도와 난기류로 인해 쌍성의 일부였던 별이 이동할 수는 있다.
추가 관찰을 통해 먼지로 가려진 물체 중 일부는 갓 태어난 별인 반면, 일부는 어떤 종류의 별이라고 생각되지만 아직 확실한 것은 아니다.
이러한 먼지가 많은 물체가 어디서 왔는지, 어떻게 형성되는지는 확실하지 않다. 연구자들은 이 물체들이 은하 중심을 향해 떨어지는 분자 구름 속에서 함께 형성되었다고 본다. 그들은 또한 자신이 어디서 태어났든 궁수자리 A* 방향으로 이주했을 것이며 어떤 쌍성계의 물체라도 블랙홀의 엄청난 중력에 의해 분리되었을 것으로 본다.
비록 YSO와 잠재적인 YSO가 약간 더 오래된 S형 별과 같은 성단에서 유래했을 가능성은 거의 없지만, 어떤 방식으로든 관련이 있을 가능성은 여전히 남아 있다. 그들은 비슷한 형성과 이동 과정을 거쳤을 수 있으며, 비교적 어린 별들은 결국 같은 단계에 도달할 수 있다.
페이스커 팀은 같은 연구에서 “이러한 먼지 발생원은 질량이 작은 S형 별로 진화할 것으로 추측됩니다.”라고 했다.
자료출처: https://arstechnica.com/science/2024/07/swarm-of-dusty-young-stars-found-around-our-galaxys-central-black-hole/
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/291558