천문학계 오랜 난제 밝힌다

  • 경제/과학
  • 대덕특구

천문학계 오랜 난제 밝힌다

  • 승인 2016-03-23 09:53
  • 신문게재 2016-03-23 8면
  • 이승규 기자이승규 기자
▲ 한국과 일본의 전파망원경 네트워크를 연결하면 직격 약 2000km 의 전파망원경 구경과 같은 높은 감도와 더욱 자세한 공간 분해능을 얻을 수 있다. 단일 망원경으로는 이런 거대한 구경을 만들 수 없기 때문에 전파의 간섭 효과를 이용한 전파간섭계를 활용한다.제공= 천문연구원
▲ 한국과 일본의 전파망원경 네트워크를 연결하면 직격 약 2000km 의 전파망원경 구경과 같은 높은 감도와 더욱 자세한 공간 분해능을 얻을 수 있다. 단일 망원경으로는 이런 거대한 구경을 만들 수 없기 때문에 전파의 간섭 효과를 이용한 전파간섭계를 활용한다.제공= 천문연구원


천문연구원, 블랙홀 제트방출 원리 단서 찾아내
시뮬레이션으로 형성과정 규명 도전
블랙홀 제트초기 속도 광속 80%까지 가속



일반적으로 블랙홀은 강한 중력으로 빛조차 빠져나오지 못하는 천체로 알려져 있다.

하지만 블랙홀로부터 물질이 방출되는 플라즈마 제트 현상은 100년 전부터 알려진 사실로 천문학계는 이러한 블랙홀 제트 방출 원리에 대해서는 오랜 난제로 남아 있다.

이런 가운데 한국천문연구원(원장 한인우) 손봉원 박사팀이 거대은하인 M87 중심에 있는 초거대 블랙홀 제트현상을 관측하면서 기존과는 달리 블랙홀에 가까운 지점에서 이이 광속에 가까운 속도로 분출하는 현상을 밝혀냈다.

M87은하는 처녀자리 은하단의 중심부분에 있으며 지구에서 5440만 광년 떨어져 있다. 중심에는 태양 질량의 60억배 정도의 우주 최대급 초대형 블랙홀이 존재하는 것으로 알려져 있다

손 박사팀은 이번 연구에서 M87은하 중심의 블랙홀 제트속도는 블랙홀 중심에서 얼마 안 되는 위치, 즉 기존에 알려진 것보다 훨씬 가까운 5광년 거리에서 이미 광속에 가까운 운동을 하고 있다는 것을 최초로 밝혀냈다.

기존 관측은 블랙홀에 가까운 지역의 제트 현상을 정밀히 관측하지 못해 비슷한 거리에서 제트 속도는 광속의 10~30%로 알려졌지만 손 박사팀의 이번 연구에서는 제트속도가 광속의 80%로 가속돼 있음을 알아냈다.

손 박사팀의 이번 관측 결과는 블랙홀 제트가 어떤 원리로 분출하는지 밝히는 중요한 단서가 된다는데 큰 의미가 있다.

손봉원 박사는 “이번 관측 결과가 천문학의 오랜 숙제를 풀 수 있는 단서가 될 것”이라면서 “앞으로 컴퓨터 시뮬레이션과 자세히 비교해 블랙홀 분출의 형성 과정 규명에 도전할 계획이다”고 밝혔다.

한편 손 박사팀은 블랙홀 제트 방출을 관측하고자 한·일공동 VLBI관측망(KVN and ERA Array)인 KaVA를 이용해 2013년 12월부터 2014년 6월까지 주요한 5개 관측 데이터를 표시했다.

KaVA는 KVN, 즉 천문연구원이 보유한 세계에서 유일하게 밀리미터 영역의 4개 주파수 전파를 동시에 관측할 수 있는 우주전파관측망(서울, 울산, 제주)과 VERA, 즉 일본 국립천문대가 보유한 일본 우주전파관측망(미즈사와, 오가사와, 이리키, 이시가키지마)을 합친 7대의 전파망원경으로 구성돼 있다.

KaVA를 이용하면 짧은 기선(거리)부터 긴 기선까지 동시 활용해 관측할 수 있고, KVN이나 VERA만 이용한 관측에 비해 더 높은 품질의 전파영상을 얻을 수 있다. 이승규 기자 esk@

▲ VLBI 전파 영상 비교(활동은하핵인 3C 273)
<br />(왼쪽)KVN로 관측한 영상. (오른쪽)VERA로 관측한 영상. (가운데)KaVA 공동관측 영상. 
<br />각 영상 왼쪽 아래의 타원은 각 관측망의 해상도를 나타낸다. KVN만을 이용한 경우 해상도가 낮기 때문에 영상의 선명도가 떨어지며, VERA만을 이용한 경우 감도가 나쁘기 때문에 천체의 중심 부분만 검출할 수 있다. KaVA를 이용한 경우에는 높은 해상도와 감도로 멀리 뻗어나가는 제트의 어두운 부분까지 선명히 관측할 수 있다. 제공= 천문연구원
▲ VLBI 전파 영상 비교(활동은하핵인 3C 273)
(왼쪽)KVN로 관측한 영상. (오른쪽)VERA로 관측한 영상. (가운데)KaVA 공동관측 영상.
각 영상 왼쪽 아래의 타원은 각 관측망의 해상도를 나타낸다. KVN만을 이용한 경우 해상도가 낮기 때문에 영상의 선명도가 떨어지며, VERA만을 이용한 경우 감도가 나쁘기 때문에 천체의 중심 부분만 검출할 수 있다. KaVA를 이용한 경우에는 높은 해상도와 감도로 멀리 뻗어나가는 제트의 어두운 부분까지 선명히 관측할 수 있다. 제공= 천문연구원
▲ KaVA를 이용한 M87 제트 뿌리의 관측 결과
<br />2013년12월부터 2014년6월까지 실시한 관측 중 주요한 5개 관측의 데이터를 표시했다.
<br />가장 밝은 위치에 제트 분출구가 있고 그 조금 왼쪽에 초대형블랙홀이 위치하고 있다.
<br />중심에서 오른쪽 방향으로 제트가 시간에 따라 바깥쪽(거리가 4광년 정도)으로 움직여가는 모습이 보인다. 참고로 광속과 같은 움직임을 실선(v=c)으로 나타냈다.(V=0점선은 최초 관측일을 기준으로 한 초기 속도) M87 은하 중심의 블랙홀 제트는 블랙홀 중심에서 얼마 안 되는 위치부터 이미 광속에 가까운 운동하고 있다는 것을 이 연구가 최초로 밝혔다.제공= 천문연구원
▲ KaVA를 이용한 M87 제트 뿌리의 관측 결과
2013년12월부터 2014년6월까지 실시한 관측 중 주요한 5개 관측의 데이터를 표시했다.
가장 밝은 위치에 제트 분출구가 있고 그 조금 왼쪽에 초대형블랙홀이 위치하고 있다.
중심에서 오른쪽 방향으로 제트가 시간에 따라 바깥쪽(거리가 4광년 정도)으로 움직여가는 모습이 보인다. 참고로 광속과 같은 움직임을 실선(v=c)으로 나타냈다.(V=0점선은 최초 관측일을 기준으로 한 초기 속도) M87 은하 중심의 블랙홀 제트는 블랙홀 중심에서 얼마 안 되는 위치부터 이미 광속에 가까운 운동하고 있다는 것을 이 연구가 최초로 밝혔다.제공= 천문연구원

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 국립한밭대 연구자 11명, 세계 상위 2% 과학자 선정
  2. 대전 배추값은 낮아졌지만 속재료는 인상... 김장철 앞 부담 늘어날까
  3. 서산 석림동 아파트 화재로 주민 70여 명 대피, 재산피해 2,449만 원
  4. 천안지역 택시 운수종사자 조합, 택시통합·행복콜 폐지 성토...'사회적 합의 우선'
  5. 청주 원도심 다시 잇는다… 공간·상권·생활에 새 활력 대혁신
  1. "부지 매입비 아끼고 주차난 푼다"…인천시, 공원 지하에 주차장 800면 조성
  2. 대전 태평동5구역 재건축 사업 난항… 시공사 선정 문제에 조합 내부 갈등까지
  3. 허태정號 기조실장 '믿을 맨' 오나 친정체제 강화
  4. 단양온달문화축제, 사라져가는 전통문화 되살렸다…'상여·회다지놀이' 눈길
  5. 멈춰 선 충남교육공무직 순환전보… 법적 판단이 분수령

헤드라인 뉴스


`국가기관 집중` 세종, 2차 공공기관 이전도 촉각

'국가기관 집중' 세종, 2차 공공기관 이전도 촉각

44개 중앙행정기관의 세종 이전이 공식화된 가운데, 4분기 중 발표를 앞둔 2차 공공기관 지방 이전의 가능성에도 이목이 집중되고 있다. 세종시는 수도권 40개 공공기관을 중점적으로 유치 활동을 벌여왔는데, 기존 혁신도시 중심의 이전 검토에서 세종에 대한 안배를 어느 정도 고려할지 여부가 관건으로 꼽힌다. 14일 국무조정실 등에 따르면 정부는 수도권 공공기관 중 지방 이전 대상을 검토 중이며 올 4분기 발표할 계획이다. 앞서 2003년 첫 공공기관 이전에 물꼬를 튼 데 이어 두 번째 이전 계획이다. 1차 기관 이전에선 총 112개 기..

대전산단 등 3곳에 734억 기업투자… 제조·연구시설 확충 추진
대전산단 등 3곳에 734억 기업투자… 제조·연구시설 확충 추진

대전의 산업단지 3곳에 734억 원 규모의 기업 투자가 추진된다. 기존 산업단지 내 생산시설을 증설하거나 신규 산업용지에 제조·연구시설을 구축하는 것으로, 100명 이상의 신규 고용도 이뤄질 전망이다. 대전시는 14일 시청 중회의실에서 ㈜액스비스, ㈜파미, 한솔제지㈜ 등 3개 기업과 총 734억 5000만 원 규모의 투자 및 신규 고용을 위한 업무협약을 체결했다. 기업별 투자 규모는 액스비스 200억 원, 파미 295억 원, 한솔제지 239억 5000만 원이다. 신규 고용계획은 각각 45명, 39명, 20명으로 모두 104명이다...

이재명 대통령 두 번째 비서실장에 홍성 출신 임광현 국세청장
이재명 대통령 두 번째 비서실장에 홍성 출신 임광현 국세청장

충남 홍성 출신인 임광현(57) 국세청장이 이재명 대통령의 두 번째 비서실장으로 임명됐다. 강훈식 비서실장은 14일 오후 청와대 춘추관 브리핑을 통해 "풍부한 행정 경험과 정무 감각을 겸비한 경제관료 출신 정치인"이라며 "국회와 정부를 두루 경험한 만큼 국민 목소리를 국정에 더 크게 반영하고 당정청 협력으로 국정 성과에 속도를 낼 적임자"라고 밝혔다. 이어 "민생 회복과 사회 개혁에 대한 대통령의 주문을 실천하며 국민이 함께 잘사는 대한민국을 만들 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 브리핑에 동석한 임광현 신임 비서실장은 "1995년 공..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 유성국화축제 ‘준비 착착’ 유성국화축제 ‘준비 착착’

  • 어르신들의 신중한 한수 어르신들의 신중한 한수

  • 기온 뚝…‘겉옷 챙기세요’ 기온 뚝…‘겉옷 챙기세요’

  • 구직자들로 북적이는 대전 일자리박람회 구직자들로 북적이는 대전 일자리박람회