[아하우주] 블랙홀 주변의 강력한 자기장

[서울신문 나우뉴스]

수많은 SF 영화나만화에서블랙홀은모든것을빨아들이는검은구멍으로묘사된다. 물론완전잘못된이야기는아니지만, 진실은그보다더복잡하다. 특히은하중심블랙홀은아주복잡한주변구조로되어있다.​

은하계의중심부는막대한질량이모이는장소이다. 따라서이곳에서는필연적으로거대질량블랙홀이탄생하게된다. 우리은하의경우태양질량의 400만배에달하는거대한블랙홀이있다. 그리고주변에서막대한가스와먼지를빨아들이고있다.

그런데문제는블랙홀이강력한중력으로빨아들이는물질에비해서들어가는입구가매우좁다는것이다. 따라서블랙홀의중력에이끌려온물질은빛조차탈출할수없는사상의지평면(Event Horizon)​으로들어가기전에토성의고리처럼블랙홀주변에거대한나선모양의원반을형성한다. 이렇게형성되는강착원반은관측을통해서그존재가입증되어있다.

여기서한가지놀라운일은강착원반의수직방향으로강력한물질의흐름인제트(Jet)가존재한다는것이다. 그래서 블랙홀은 실제로는 검지 않다. 사실강력한제트를가진거대블랙홀은우주에서가장밝은천체이다.

왜제트가발생하는지아직확실한이유는모르지만, 과학자들은블랙홀과그주변에서발생하는강력한자기장이원인일가능성이크다고보고있다. 하지만이를직접관측하는일은매우어렵다. 블랙홀은아주멀리떨어져 있기때문이다.

전 세계의천문학자들은우리은하중심블랙홀을관측하기위해사상의지평면망원경(EHT: Event Horizon Telescope)를만들었다. 사실이는새로운망원경이아니라전 세계에있는여러전파망원경을모아지구만 한거대전파망원경처럼사용하는방식이다.

하버드-스미소소니언천체물리학센터의마이클존슨(Michael Johnson)과그동료들은저널사이언스에 EHT를이용한관측결과를발표했다. 이번관측에서중요한것은자기장의증거를발견했다는것이다.

은하중심블랙홀은지구에서 2만5천광년이상떨어져있으므로이거리에서자기장을직접측정할방법은없다. 대신연구팀은블랙홀주변에서발생하는전자의직선편광(linearly polarized)을관측해자기장의존재를증명했다. 엄청나게먼거리를생각하면이는과학적쾌거라고할수있다.

연구팀에의하면블랙홀주변의자기장은돌돌말린스파게티처럼꼬여있는것으로보이지만, 제트가생성되는장소에서는한방향으로잘정돈된것으로보인다고한다. (위의개념도참조) 아마도이틈을비집고고온고압의물질이뿜어져나오는것이제트의생성원인으로추정된다. 다만더자세한구조를밝히기위해서는지금보다더많은관측이필요하다.

영화에서블랙홀은무엇이든먹어치우는괴물로묘사되곤한다. 하지만블랙홀이우주의괴물인진짜이유는바로엄청난양의물질을광속에근접하는속도로수천 광년이나뿜어낼수도있기때문이다. 그리고블랙홀주변공간은영화에서본것보다훨씬복잡하다. 우리는이제야블랙홀의참모습을조금씩알아가는중이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

[나우뉴스 다른기사 보러가기]

☞ 60세 목사, 44세·19세 부인과 결혼해 한집 살림☞ IS ‘결혼 거부’ 여성 150명 살해…임신부까지도☞ 결혼식 피로연서 신랑친구, 신부친구 성추행 파문☞ 페북에 광고 올려 30만원에 아기 판매한 엄마 체포☞ 당신에게 ‘독’(毒)이 되는 사람 유형 10가지

▶ 부담없이 즐기는 서울신문 ‘최신만화’ 나우뉴스(nownews.seoul.co.kr) [페이스북] [군사·무기] [별별남녀] [기상천외 중국]
- 저작권자 ⓒ 서울신문사 -