서로 돌고도는 ‘쌍둥이 블랙홀’ 사상 첫 관측 작성일 10-10 62 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">12년 주기로 깜빡이는 퀘이사, 40년 만에 드러난 정체</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="YdO5C3loMd"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9ee20e3f82dadfa11651c6cd8d5eedf533ede56658e1bbe9423115a025335770" dmcf-pid="GiCtlpvaMe" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽 그림은 전파 제트 관측 결과를 바탕으로 만든 이론 모델로 가운데의 큰 블랙홀(큰 점)과 약 35도 방향에 있는 작은 블랙홀(작은 점)이 각각 제트를 내뿜는 모습을 보여준다. 오른쪽 그림은 라디오아스트론으로 촬영한 실제 전파 영상으로 아래쪽이 큰 블랙홀, 그 위가 작은 블랙홀, 가장 위는 작은 블랙홀에서 나온 제트의 일부 구조다. 밝은 부분이 길게 보이는 것은 실제 모습이 아니라 전파망원경의 해상도 한계 때문이라고 연구팀은 설명했다. Mauri J. Valtonen, American Astronomical Society 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/10/dongascience/20251010174742985jprx.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="yO2nfa8tdi" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/10/dongascience/20251010174742985jprx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽 그림은 전파 제트 관측 결과를 바탕으로 만든 이론 모델로 가운데의 큰 블랙홀(큰 점)과 약 35도 방향에 있는 작은 블랙홀(작은 점)이 각각 제트를 내뿜는 모습을 보여준다. 오른쪽 그림은 라디오아스트론으로 촬영한 실제 전파 영상으로 아래쪽이 큰 블랙홀, 그 위가 작은 블랙홀, 가장 위는 작은 블랙홀에서 나온 제트의 일부 구조다. 밝은 부분이 길게 보이는 것은 실제 모습이 아니라 전파망원경의 해상도 한계 때문이라고 연구팀은 설명했다. Mauri J. Valtonen, American Astronomical Society 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="81a9b9b4d8cb50a47020200b4366bf4c578ac39b9be2e7a5953d777dca28c3ae" dmcf-pid="HnhFSUTNiR" dmcf-ptype="general">두 개의 거대한 블랙홀이 서로를 중심으로 도는 모습이 인류 역사상 처음으로 전파 영상에 담겼다. 과거에는 천문학자들이 단일 블랙홀의 이미지만 촬영할 수 있었지만 이번에는 두 블랙홀이 함께 도는 모습이 하나의 전파 영상에 담겼다.</p> <p contents-hash="5e042ea777a66628936db649ae92a0f0382ec2ff5ba6ecd9941e506393c98b61" dmcf-pid="XLl3vuyjeM" dmcf-ptype="general">마우리 발토넨 핀란드 투르쿠대 교수팀은 초고해상도 전파망원경 자료를 분석해 퀘이사 ‘OJ 287’의 쌍둥이 블랙홀을 전파 영상으로 확인했다고 밝혔다. 연구 결과는 9일(현지시간) 국제학술지 '천체물리학저널(The Astrophysical Journal)'에 공개됐다.</p> <p contents-hash="5ddfe62f31c9f3cdfd9a1c3acaa51f60550afa73f483c1ae6f5bc62c1fb21b86" dmcf-pid="ZoS0T7WAJx" dmcf-ptype="general">OJ 287은 지구에서 약 50억 광년 떨어진 퀘이사로 밝기가 약 12년 주기로 변해 오래전부터 블랙홀 쌍이 공전한다는 가설이 제기됐다. 퀘이사는 은하 중심의 초대질량 블랙홀이 주변 물질을 급속히 삼키며 막대한 에너지를 내 은하보다 밝게 보이는 천체다. 1982년 투르쿠대 대학원생이던 아이모 실란파가 이 주기를 처음 보고한 뒤 전 세계가 40년 넘게 OJ 287을 추적했다. </p> <p contents-hash="41f443963e8c341ca62d88d3882a124237bc146ed8f95c9efc39b2fcd617d9ee" dmcf-pid="5gvpyzYcMQ" dmcf-ptype="general">결정적 단서는 미국 항공우주국(NASA)의 외계행성 탐사위성 ‘테스(TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite)’ 관측에서 나왔다. 테스는 OJ 287에서 두 블랙홀 각각에서 나오는 빛의 변화를 분리해 감지했다. OJ 287에 실제로 블랙홀이 두 개 존재한다는 강력한 단서를 제시한 셈이다.</p> <p contents-hash="f8f095c0f9cc008069d55542f47d01c91580bada757599cd4f8bd93d60a3c35e" dmcf-pid="1aTUWqGkLP" dmcf-ptype="general">하지만 광학망원경의 해상도로는 두 블랙홀을 각각 구분할 수 없었다. 이를 분리하려면 약 10만 배 더 높은 해상도가 필요하다. ‘전파망원경을 이용한 간섭 기술(VLBI)’로만 가능한 관측이다. </p> <p contents-hash="0a7479b9695402a5a3b3a6e24ca8b6ea4d5183f4678b9bfd10c99cd41bcaf9b1" dmcf-pid="tNyuYBHEe6" dmcf-ptype="general">연구팀은 지상의 여러 전파망원경과 우주 전파망원경 ‘라디오아스트론(RadioAstron)’을 연결해 지구보다 훨씬 큰 하나의 가상 망원경처럼 작동하는 관측 시스템을 구축했다. 러시아우주국이 2011년에 발사한 라디오아스트론은 지구에서 최대 약 35만 km 떨어진 고타원형 궤도를 돌며 관측을 수행한다.</p> <p contents-hash="d990ec9417df8e32edfa29ad718314662e570b3bb94679265e767a4729cc4004" dmcf-pid="FjW7GbXDM8" dmcf-ptype="general">라디오아스트론과 지상 망원경들이 동시에 같은 대상을 관측하면 지구와 달 사이에 맞먹는 거리 차이를 활용해 하나의 초대형 망원경처럼 작동한다. 그 결과 이전보다 훨씬 선명한 전파 영상을 얻을 수 있다. 이러한 관측 방식을 ‘국제 전파간섭망(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)’이라고 부른다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="db2656b48de52c91c43334d3f8428d398792279fe0d5af6e5a548334ea35fe0a" dmcf-pid="3AYzHKZwe4" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이 그림은 퀘이사 OJ 287의 구조를 보여준다. 가운데 큰 블랙홀은 주변의 뜨거운 가스 원반에서 고속의 물질 흐름인 ‘제트(jet)’를 내뿜고 작은 블랙홀이 그 주위를 돌며 자기 제트를 내보낸다. 작은 블랙홀이 큰 블랙홀 주위를 돌기 때문에 그 제트의 방향은 시간이 지나며 주기적으로 바뀌는 것처럼 보인다. Mauri J. Valtonen, American Astronomical Society 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/10/dongascience/20251010174744207sdvg.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="WpCtlpvaRJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/10/dongascience/20251010174744207sdvg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이 그림은 퀘이사 OJ 287의 구조를 보여준다. 가운데 큰 블랙홀은 주변의 뜨거운 가스 원반에서 고속의 물질 흐름인 ‘제트(jet)’를 내뿜고 작은 블랙홀이 그 주위를 돌며 자기 제트를 내보낸다. 작은 블랙홀이 큰 블랙홀 주위를 돌기 때문에 그 제트의 방향은 시간이 지나며 주기적으로 바뀌는 것처럼 보인다. Mauri J. Valtonen, American Astronomical Society 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="06312022a07ec2a26f55db05e83a78ac167bab71c5cc997b50bdd3c0ac88a649" dmcf-pid="0cGqX95rnf" dmcf-ptype="general">연구팀은 관측 데이터를 합성해 초고해상도 영상을 재구성했다. 그 결과 OJ 287 중심부에서 서로 다른 두 위치에서 전파가 방출되는 모습이 나타났다. 블랙홀 주변의 뜨거운 가스가 초고속으로 분출될 때 만들어지는 ‘전파 제트(radio jet)’로 각각의 제트가 두 블랙홀에서 나온 것으로 확인됐다. 서로 공전하는 두 블랙홀이 실제로 존재한다는 직접적인 영상 증거가 확보됐다.</p> <p contents-hash="80ac3ce1dbd1b635b9e38d73273008caf9f0cb0088cfc64321e951c9e06906e4" dmcf-pid="pkHBZ21miV" dmcf-ptype="general">연구팀은 작은 블랙홀에서 ‘꼬리를 흔드는(wagging-tail)’ 제트 형태도 관측했다. 작은 블랙홀이 큰 블랙홀 주위를 빠른 속도로 돌면서 제트의 방향이 주기적으로 휘는 현상으로 앞으로 몇 년 안에 제트의 방향이 실제로 바뀌는 모습이 다시 관찰될 것으로 예상된다.</p> <p contents-hash="1d55af03df00e96111d73df2d819260fde2fa2559930ef3ff946f9fd208c1cbd" dmcf-pid="UiCtlpvaM2" dmcf-ptype="general">발토넨 교수는 “두 블랙홀이 서로를 도는 모습을 처음으로 전파 영상으로 확인했다”며 “이번 관측은 초대질량 블랙홀이 어떻게 병합하고 진화하는지를 이해하는 데 핵심 증거를 제공한다”고 밝혔다.<br> </p> <p contents-hash="50515e756bfa15437ea5f8d4d6bc51e9534aeb1a4cbdf4b15dcecdcbaed33758" dmcf-pid="unhFSUTNe9" dmcf-ptype="general"><참고자료></p> <p contents-hash="6638b3c469c0410683e3e92579d0c6f2a124ad05f9c28f65c24780094e9de2e0" dmcf-pid="7Ll3vuyjRK" dmcf-ptype="general">- doi.org/10.3847/1538-4357/ae057e</p> <p contents-hash="48be251331504f7ad4325891d8a5aecd93f26ab2c281a55fbf17932908fe90cf" dmcf-pid="zoS0T7WAib" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "술 안 먹었는데 돈을 왜 내"…쟈니의 직진 상담 '쟌소리' 10-10 다음 [스포츠머그] 김판곤 OUT → 신태용 OUT → 폭행 논란!?…울산의 '감독 수난사' 3분 정리 10-10 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
