막심해(莫心海)
【정견망】
디스커버리 채널 2011년 1월 11일 보도에 따르면, 지구와 비교적 가까운 한 유년기 소은하 중심에서 태양 질량의 100만 배가 넘는 초대질량 블랙홀이 우연히 발견되었다. 천문학자들은 이 은하가 우주 초기에 탄생한 최초기 은하들의 형성 과정과 유사할 것으로 보고 있다.
‘헤니제(Henize) 2-10’으로 명명된 이 은하는 지구에서 약 3,000만 광년 떨어져 있으며, 새로운 별들이 급속도로 탄생하고 있는 폭발적 별 형성 구역이다.
크기는 약 3,000광년에 불과하다. 버지니아 대학교의 박사과정 연구원인 에이미 라이네스(Amy Reines)는 “이 은하는 이전에는 한 번도 관측된 적이 없는, 은하 진화의 아주 초기 단계에 대한 중요한 단서를 제공합니다”라고 말했다. 기존에 발견된 초대질량 블랙홀들은 모두 거대 은하의 중심핵에서 발견되었다. 인근 우주에서는 블랙홀의 질량과 은하 중심부 ‘팽대부(Bulge)’의 질량 사이에 일정한 비례 관계가 존재하기 때문에, 천문학자들은 블랙홀과 은하의 팽대부가 서로의 성장에 영향을 미친다고 믿어왔다.
그러나 2년 전, 한 국제 천문학 연구팀은 초기 우주의 젊은 은하들에 있는 블랙홀 질량이 이 비례 관계를 초과한다는 사실을 발견했다. 이는 은하 주변부보다 중심의 블랙홀이 먼저 탄생했다는 강력한 증거였다. 라이네스 연구원은 “이제 우리는 중심 팽대부가 없는 왜소은하가 초대질량 블랙홀을 품고 있는 사례를 찾아냈습니다. 이는 블랙홀의 탄생이 은하의 다른 부분보다 확실히 앞선다는 것을 증명합니다”라고 설명했다.
라이네스와 공동 연구원들은 초거대 배열(VLA) 전파망원경과 허블 우주망원경을 이용해 헤니제 2-10 은하를 관측했다. 그 결과 은하 중심 부근의 한 구역에서 블랙홀의 방출 특성과 유사한 강렬한 전파와 초고속 ‘제트(Jet)’가 뿜어져 나오는 것을 발견했다. 이어 찬드라 X선 우주망원경으로 촬영한 영상을 분석한 결과, 이 전파가 밝게 빛나는 구역이 강력한 고에너지 X선을 방출하는 구역과 일치한다는 사실을 확인했다. 이러한 증거들은 이곳이 블랙홀에 의해 에너지를 공급받는 ‘활동성 은하핵(AGN)’임을 보여준다. 다만, 유년기의 왜소은하에서 어떻게 이러한 초대질량 블랙홀이 형성될 수 있었는지는 여전히 수수께끼로 남아있다.
연구팀의 또 다른 일원인 켈시 존슨(Kelsey Johnson)은 “이 은하는 은하들이 막 형성되기 시작하고 빈번하게 충돌하던 우주 초기 단계의 젊은 은하들과 매우 닮았습니다. 초대질량 블랙홀을 포함한 이 은하의 모든 특성은 당시 블랙홀과 은하가 어떻게 형성되었는지에 대한 중요한 새로운 단서를 제공합니다”라고 평했다.
이번 발견은 1월 9일자 《네이처(Nature)》 온라인판에 발표했다.
참고자료: http://news.discovery.com/space/black-hole-galaxy-110111.html
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/71005