M87과 처녀자리 은하단

by EHT Collaboration / http://www.nao.ac.jp/news/science/2019/20190410-eht.html

2019년 4월에 발표된 거대 블랙홀 이미지는 마치 도넛 같은 모습을 보였고 전세계 사람들에게 큰 영향을 주었습니다. 이 이미지는 처녀자리 방향의 타원은하 M87의 중심에 위치한 거대한 블랙홀의 전파관측에서 얻은 것입니다.

Zooming in to the Heart of Messier 87
https://www.youtube.com/watch?v=UWcKmjMcqdU

6월 초순의 남쪽 밤하늘에 처녀자리가 나타납니다. 흰색의 1등성 스피카가 처녀자리를 찾아내는 표식입니다. 전천에 있는 88개의 별자리 중에서는 크기가 바다뱀자리에 뒤이어 2번째라는 대단히 큰 별자리입니다. 이 방향에는 엄청난 수의 은하가 존재합니다. 하지만 육안으로 보려면 대부분 어두워 관찰하기 위해서는 망원경이 필요합니다. 타원은하 M87도 이 많은 은하 중 하나입니다.

은하는 우주공간에서 무리를 이루는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 무리를 은하단 혹은 은하군이라고 부릅니다. 처녀자리 방향으로 정리되어 있는 은하단은 '처녀자리 은하단'이라 불리며, 매우 큰 질량을 가진 M87이 이 은하단의 핵심으로 존재하고 있습니다. M87의 중심에는 태양의 질량의 65억 배에 상당하는 초거대 블랙홀이 자리 잡고 있습니다.

이 M87의 블랙홀 그림자를 촬영한 '이벤트 호라이즌 텔레스코프(EHT)'의 연구성과가 잇달아 발표되었습니다. 하나는 M87 중심의 블랙홀 주변에 정렬된 자기장이 존재하는 것을 직접 관측했고(2021년 3월 발표), 다른 하나는 이 블랙홀을 지상의 전파망원경뿐만 아니라  우주공간의 가시광선, 자외선, X선, 감마선 망원경도 동원해 일제히 관측하여 블랙홀 제트의 상세한 모습을 파악했습니다(2021년 4월 발표).

강력한 중력으로 인해 주변에 있는 대부분의 물질이 블랙홀에 포획되어 떨어지는 반면, 일부 물질은 포획되기 직전에 중력에서 벗어나 제트로서 우주공간으로 날아갑니다. 블랙홀 근처의 물질의 운동을 정확하게 규명하기 위한 열쇠를 M87이 가지고 있다고 말할 수 있습니다. 육안으로는 직접 보이지 않는 우주의 극적인 장면을 포착하려는 천문학자들의 시선은 이 밤하늘 너머로 꾸준하게 향하고 있습니다.

앞으로도 관측과 슈퍼컴퓨터를 이용한 이론계산으로 블랙홀의 모습이 규명되어 갈 것으로 기대됩니다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- M87とおとめ座銀河団
https://www.nao.ac.jp/news/blog/2021/20210604-m87.html