블랙홀 별삼키면 순간 밝아지는 현상 포착

한국연구재단은 국내 연구진 7명을 포함한 국제공동연구팀이 거대질량 블랙홀이 별을 삼키면서 갑자기 밝아지는 순간을 포착했다고 25일 밝혔다.

이번 연구는 미항공우주국(NASA)과 대한민국, 이탈리아, 영국, 일본, 대만 등 6개국 58명이 참여한 국제공동연구팀에 의해 수행됐고 국내에서는 서울대학교 임명신 교수가 이끄는 초기우주천체연구단 5명과 한국천문연구원 전영범, 성현일 박사가 참여했다.

또 보현산천문대 1.8m 반사망원경(경북 영천시 위치)을 비롯한 국내 연구기관의 여러 관측시설들이 연구결과 도출에 기여했단 것.

연구팀은 미국 NASA의 스위프트 위성을 이용해 지난 3월 28일 39억 광년 떨어진 곳에 있는 평범한 은하의 중심부가 갑자기 밝아지는 현상을 발견했고, 이 천체를 'Swift J1644+57'로 명명했다.

연구팀은 'Swift J1644+57'의 밝기가 시시각각 변하는 모양을 분석한 결과, 이 현상은 은하 중심부에 위치한 거대질량 블랙홀의 강한 중력으로 산산 조각난 별의 잔해가 블랙홀로 떨어질 때, 블랙홀에서 강한 광선다발이 특정방향으로 뿜어져 나오는 것임을 밝혀냈다.

특히 이번 연구에 사용된 가시광선, 근적외선, X선, 감마선, 전파 등 5종 관측자료 중에서 가시광선과 근적외선 자료의 대부분을 국내 연구진이 국내 연구시설로 획득·분석해 연구에 기여했다.

우리 연구진이 사용한 망원경은 ▲한국천문연구원의 보현산천문대 1.8m 망원경 ▲레몬산천문대 1m 망원경(미국 애리조나주 소재) ▲ 서울대 초기우주천체연구단의 주요 관측시설인 유커트(UKIRT) 4m 적외선 망원경(미국 하와이 소재) ▲우즈베키스탄 마이다낙 천문대 1.5m 망원경이다.

특히 한국천문연구원이 개발해 보현산 1.8m 망원경에 설치한 근적외선 카메라(KASI Near Infrared Camera System)를 통해 관측이 쉽지 않은 근적외선 영역의 자료를 획득할 수 있었고 이 자료는 'Swift J1644+57'의 분석에도 핵심적으로 활용됐단 것.

임명신 교수는 "이론적으로만 예측된 현상을 직접 관측함으로써 거대질량 블랙홀의 존재에 대한 새로운 증거를 제시하였을 뿐만 아니라, 별이 산산조각나면서 블랙홀로 떨어질 때 강한 광선다발이 발사된다는 새로운 사실도 밝혀냈다는데 연구의의가 있다"고 말했다.

이번 연구결과는 네이처(Nature)지 25일자에 게재됐다.

한편 우리은하 중심부에도 이번에 발견된 'Swift J1644+57'과 비슷한 크기인 태양질량의 460만 배인 거대질량 블랙홀이 존재한다고 연구진은 전했다.