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. 인천 계양구, 작전동 일대 1168억 투입해 '대형 하수도 수술'
  2. 세종 아파트값 상승폭 확대… 대전·충북은 둔화, 충남은 하락폭 축소
  3. 천안시, 8일 '천안삼거리 떡 페스티벌' 개최
  4. 충남콘진원, 당진시민 초청 영화 '군체' 앵콜 특별상영회
  5. 천안동남소방서, 어린이 눈높이 맞춘 소방안전 체험교육 실시
  1. 한기대, 연구실 안전관리 노하우 공유
  2. 천안시복지재단, 한창이지엠 창립 20주년 기념 김장 나눔 행사
  3. 충남혁신센터, '창업 BuS-100번가의 톡' 10월 IR서 8개사 투자 무대 올라
  4. 상명대 국어문화원, 충남 국어책임관·국어문화원 공동 연수회 개최
  5. 6년 후 발사 달 착륙선, 착륙 후보 1번은 오에노피데스 분화구

헤드라인 뉴스


충남대 통합 재추진 시동…이번엔 학내 반대 여론 넘을까

충남대 통합 재추진 시동…이번엔 학내 반대 여론 넘을까

충남대학교가 국립공주대학교와의 통합을 재추진하기로 했지만, 짧은 시간 내에 학내 반대 여론을 돌릴 수 있는지는 여전히 미지수다. 통합안 제출 시한이 두 달여 앞으로 다가온 가운데 기존 통합안을 수정하기보다는 구성원들에게 통합의 필요성과 세부 내용을 다시 설명하는 방향으로 가닥을 잡으면서, 대학본부의 설득 전략이 실질적인 동의로 이어질 수 있을지 주목된다. 충남대는 지난달 29일 학무회의를 열고 국립공주대와의 통합 재추진을 의결했다. 당초 이날 오전 통합 재추진 여부를 발표할 예정이었으나 발표를 약 2시간 앞두고 일정을 돌연 연기하는..

충청권 광역 BRT 운영체계 새판…4개 시·도 협력 시험대
충청권 광역 BRT 운영체계 새판…4개 시·도 협력 시험대

충청권을 잇는 광역 간선급행버스체계(BRT)의 운영과 재원 마련 기준이 새롭게 세워지면서 4개 시·도 협력체계 구축이 본격적인 시험대에 올랐다. 앞서 중앙정부가 BRT 사무를 처음으로 지방에 위임한 데 이어 지역 차원의 운영 기반이 갖춰지며 새로운 이정표를 만들어나가고 있는 모습이다. 충청광역연합의회 초광역건설환경위원회는 30일 제12회 정례회 제1차 회의를 열고 충청광역연합 광역간선급행버스체계(BRT) 운영 조례안과 특별회계 설치 및 운용 조례안을 각각 원안 의결했다. 이는 앞서 지난해 말 국토교통부 대도시광역교통위원회의 BRT..

은행서 정기예금 연 4% 이상 금리 비중 2년 9개월만에 두 자릿수로 `껑충`
은행서 정기예금 연 4% 이상 금리 비중 2년 9개월만에 두 자릿수로 '껑충'

국내 은행에서 신규 취급한 정기예금 중 연 4% 이상 금리가 적용된 예금 비중이 2년 9개월 만에 두 자릿수로 올라섰다. 시장금리 상승 속에서 각 은행이 특판 상품을 선보이며 금리 경쟁을 벌인 결과다. 1일 한국은행의 금융기관 가중평균금리 통계를 분석한 결과, 올해 9월 예금은행이 신규 취급한 정기예금 중 금리가 연 4% 이상인 비중은 10.6%로 집계됐다. 8월 0.5%에서 한 달 만에 10.1%포인트 치솟았다. 비중이 10%를 넘은 것은 2023년 12월(42.6%) 이후 2년 9개월 만이다. 2024년 1월 6.7%로 떨어진..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 타이어전문점 화재 대전 타이어전문점 화재

  • ‘더 화려하고 아름답게’ ‘더 화려하고 아름답게’

  • ‘포기마다 정성 담아’…맛있는 이웃사랑 ‘포기마다 정성 담아’…맛있는 이웃사랑

  • 미래 진로직업 체험 미래 진로직업 체험