by Lu et al. 2023


블랙홀은 우주공간에 존재하는 초고밀도의 천체이며 강한 중력 때문에 빛조차 흡입하는 것으로 알려져 있는데 초대질량 블랙홀은 물질을 흡입할 뿐만 아니라 플라즈마 가스 등을 고속으로 제트분사하는 것으로 추정됩니다. 최근 국제적인 천문학 연구팀이 세계 최초로 블랙홀과 제트분사를 하나의 이미지에 담는 작업에 성공했습니다.

First direct image of a black hole expelling a powerful jet | ESO
https://www.eso.org/public/news/eso2305/

Astronomers snap 1st direct image of black hole blasting out a jet | Space
https://www.space.com/black-hole-jet-first-direct-image-m87

Astronomers snap 1st-ever direct image of a black hole blasting out a powerful jet (photo, video)

The jet is flowing from the monstrous supermassive black hole at the heart of Messier 87, which was also the first black hole ever directly imaged.

www.space.com


Black hole image captures jet of material launching into space | CNN
https://edition.cnn.com/2023/04/26/world/black-hole-jet-direct-image-scn/index.html

이번에 제트분사와 함께 촬영된 블랙홀은 처녀자리의 M87 은하 중심에 있는 초대질 블랙홀입니다. 2019년에 복수의 전파망원경을 결합시킨 이벤트 호라이즌 텔레스코프(ETH)를 이용해 세계 최초로 블랙홀이 촬영된 블랙홀이기도 합니다.

블랙홀은 물질을 흡입할 뿐만 아니라 플라즈마 가스 등을 광속에 가까운 속도로 제트분사하고 이 제트가 복수의 은하에 걸쳐 별의 형성을 촉진하고 있다는 연구결과도 있습니다.


이전에도 블랙홀의 제트분사는 이벤트 호라이즌 텔레스코프로 촬영되었으나 블랙홀의 그림자라는 빛이 존재하지 않는 부분과 제트분사를 하나의 이미지에 담은 사례는 없었습니다.

연구팀은 2018년 칠레의 알마망원경과 그린란드망원경이 참여하는 전파망원경 네트워크 '글로벌 밀리미터파 VLBI 관측망(GMVA)'을 이용해 M87의 중심부를 자세히 관측했습니다. ETH는 1.3mm의 파장대에서 관측을 실시하는 것에 비해 GMVA는 3.5mm의 파장대에서 관측을 실시하고 있어 시력은 상대적으로 떨어지지만 감도와 시야가 ETH보다 뛰어나다고 합니다.

2018년의 관측데이터를 이용해 작성되어 이번에 새롭게 공개된 M87의 초대질량 블랙홀과 제트분사를 동시에 포착한 이미지를 살펴보면 왼쪽 하단에 블랙홀 그림자가 있으며 그 주변에 링모양의 구조(강착원반)의 양단에서 제트분사가 성장하고 있는 모습을 확인할 수 있습니다.

by Lu et al. 2023
by Lu et al. 2023


논문의 필두저자이자 상하이천문대의 루센 루 주임연구원은 “지금까지는 블랙홀과 거기에서 멀리 떨어진 제트를 별도의 이미지로 보고 있었지만 새로운 파장대를 이용해 블랙홀을 둘러싼 상세한 구조와 제트를 한 장의 파노라마 사진 안에 동시에 담을 수 있었다”고 설명했습니다.

제트분사가 강착원반에서 어떻게 방출되는지를 이미지에 담은 덕에 초대질량 블랙홀 주변에서 일어나는 복잡한 메커니즘을 규명하고 제트분사의 메커니즘을 이해할 수 있으로 기대됩니다.

연구팀의 멤버인 막스플랑크 전파천문학 연구소의 토마스 크리히밤 박사는 “GMVA에 알마망원경과 그린란드망원경을 조합함으로써 향상된 관측성능은 블랙홀이 구동하는 제트 형성 메커니즘에 대해 심지어 새로운 관측적 지견을 가져왔다”고 보았습니다.

같은 연구소의 에두아르도 로스 박사는 "향후 M87의 중심에 있는 블랙홀 주변의 영역을 다른 전파 파장으로 관측하고 제트분출을 더 연구해 나갈 예정으로 몇 년내 우주에서 가장 수수께끼로 둘러싸인 영역 근처에서 무슨 일이 일어나고 있는지 더 자세히 알 수 있을 것"이라고 전망했습니다.

Posted by 말총머리
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