December 13,2019

우리은하 블랙홀이 시속 600만㎞로 쫓아낸 별 찾아내

인류조상 직립보행 배우던 때 발생…"은하 벗어나 못 돌아올 것"

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약 500만년 전 우리은하 중심부에 있는 초대질량블랙홀(SMBH)이 쫓아내 시속 600만㎞로 우리은하를 벗어나고 있는 별이 관측됐다.

영국왕립천문학회(RAS)에 따르면 카네기멜런대학(CMU) 물리학 조교수 세르게이 코포소프 박사가 이끄는 국제 연구팀은 두루미 자리에서 다른 별들보다 10배나 빠른 속도로 이동하는 ‘S5-HVS1′에 관한 연구결과를 RAS 월보에 발표했다.

연구팀은 호주 사이딩 스프링 천문대에 있는 3.9m 구경 앵글로-오스트레일리안 망원경(AAT)으로 우리은하 내 별의 이동을 관측하는 ‘남반구 별 흐름 분광 탐사(S5)’를 통해 S5-HVS1을 포착하고, 유럽우주국(ESA)의 가이아 위성 자료와 결합해 별의 이동 속도와 이동 방향 등을 확인했다.

논문 공동저자인 옥스퍼드대학의 더글러스 바우버트 박사는 “S5-HVS1의 속도가 너무 빨라 우리은하를 벗어나 다시는 돌아오지 못할 것이 확실하다”고 했다.

우리은하 내에서 초고속으로 이동하는 별은 약 20년 전에 처음 발견된 이후 천문학자들이 많은 관심을 둬왔지만, 초고속 별을 자세히 관측할 기회가 없었다. 이 때문에 블랙홀이 별을 초고속으로 쫓아냈을 것이라는 추정은 해왔지만 블랙홀과 초고속 이동 별 간의 관계를 명확하게 설명하지 못해왔다.

이런 상황에서 S5-HVS1는 지구에서 2만9천광년밖에 떨어지지 않은 천문학에서는 비교적 가까운 거리에서 포착돼 전례 없는 관측 기회를 제공해 줬으며, 연구팀은 이를 통해 우리은하 중심에 있는 블랙홀인 궁수자리A*까지 S5-HVS1의 이동 경로를 추적할 수 있었다. 궁수자리A*는 질량이 태양의 400만배에 달하는 SMBH다.

연구팀은 S5-HVS1이 인류의 조상이 직립보행을 배우기 시작한 약 500만년 전에 초속 수천킬로미터로 궁수자리A*에게 쫓겨났을 것으로 분석했다.

S5-HVS1은 원래 쌍성계를 이룬 별 중 하나였는데, 궁수자리A*에 너무 가까이 다가가는 바람에 짝별은 거대한 중력에 붙잡히고 S5-HVS1만 초고속으로 쫓겨난 것으로 나타났다.

카네기천문대의 연구원으로 S5 협력단 대표를 맡은 리팅은 이번 연구 결과가 30년 전 천문학자 잭 힐스가 ‘힐스 메커니즘’ 을 통해 블랙홀이 초고속으로 별을 쫓아낼 수 있다고 한 가설을 처음으로 분명하게 입증한 것이라고 했다.

리 연구원은 “이 별은 우리가 있는 환경과는 매우 다른 은하 중심에서 형성된 것이라는 점을 알고 있기 때문에 이를 관측하는 것은 정말로 놀라운 것”이라며 “S5-HVS1는 이상한 나라에 온 손님”이라고 했다.

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