스톤(Stone)
【정견망】
유럽남방천문대(ESO) 2012년 11월 28일 뉴스 보도에 따르면, 천문학자들이 거대망원경(VLT) 배열을 사용해 에너지 출력이 가장 강력한 퀘이사 제트(Quasar jet)를 탐지해냈다. 이 제트의 복사 에너지는 기존 관측 중 가장 강력했던 퀘이사의 5배 이상에 달한다.
퀘이사는 거대한 에너지를 뿜어내는 먼 거리의 활발한 천체로, 해당 은하 중심에 있는 거대 블랙홀로부터 에너지를 공급받는다. 많은 퀘이사가 거대한 에너지와 물질을 숙주 은하로 뿜어내며, 이러한 유출물은 숙주 은하의 진화에 매우 핵심적인 역할을 담당한다. 그러나 이전에는 이토록 강력한 퀘이사 제트가 관측된 적이 없었다.
이번 연구 대상이 된 퀘이사는 ‘SDSS J1106+1939’로 명명되었다. 천문학자들은 칠레 파라날산에 위치한 유럽남방천문대 거대망원경의 X선 분광기(X-shooter)를 동원했다. 블랙홀은 주변 물질을 흡수하는 것으로 유명하지만, 퀘이사는 특정 메커니즘을 통해 주변 물질을 고속으로 회전시켜 물질 제트를 형성하기도 한다.
이번 연구팀의 책임자이자 버지니아 공대 연구원인 나훔 아라브(Nahum Arav)의 설명에 따르면 다음과 같다. “우리는 지금까지 가장 강력한 에너지 출력을 기록한 퀘이사 제트를 발견했다. 거대한 에너지와 물질이 SDSS J1106+1939 퀘이사로부터 극도로 높은 속도로 흘러나오고 있으며, 이는 태양 출력 에너지의 2조 배에 달한다. 이는 우리은하 복사 출력의 100배 이상으로, 명실상부한 거대 제트이다.”
현재 많은 이론적 시뮬레이션 결과는 퀘이사가 외부로 방출하는 제트에 대한 연구가 현대 우주론의 몇 가지 수수께끼를 풀 수 있음을 보여준다. 예를 들어 은하의 질량과 중심 블랙홀의 질량 사이에 어떤 연관성이 있는지, 그리고 왜 현대 우주에는 질량이 큰 대형 은하의 수가 적고 우리가 관측한 대형 은하들이 주로 비교적 먼 우주 공간에 존재하는지 등의 문제이다.
최근 발견된, 외부로 분출되는 복사류와 물질은 해당 은하의 초대질량블랙홀로부터 1,000광년 떨어진 곳에 위치해 있으며, 제트의 복사 에너지는 기존 관측 중 가장 강력했던 퀘이사의 5배 이상이다. 연구팀의 분석에 따르면 SDSS J1106+1939 퀘이사가 매년 외부로 분출하는 물질의 총질량은 태양 질량의 400배 정도이며, 이동 속도는 초속 8,000km에 달한다.
본 연구의 제1저자인 브누아 보르게(Benoit Borguet)의 설명에 따르면 다음과 같다. “유럽남방천문대 거대망원경 배열 X선 분광기의 도움이 없었다면 우리는 고품질의 관측 데이터를 얻지 못했을 것이다. 이번 발견 덕분에 우리는 처음으로 퀘이사 주변 공간의 상세한 상황을 탐지할 수 있었다.”
연구팀은 SDSS J1106+1939 퀘이사 외에도 또 다른 퀘이사를 관측했는데, 이들의 공통점은 모두 강력한 에너지와 물질 출력을 보인다는 점이다. 현재 과학자 브누아 보르게와 그의 동료들은 이와 유사한 퀘이사를 더 많이 찾아내는 방안을 논의 중이다.
나훔 아라브는 이에 대해 다음과 같이 평가했다. “지난 10년간 나는 이러한 퀘이사를 계속 찾아왔다. 마침내 진짜 괴물 급의 퀘이사 복사 에너지 출력을 관측하게 되어 매우 흥분된다.”
참고자료: http://www.eso.org/public/news/eso1247/
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/114848