본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
우리 은하에서 발견된 가장 거대한 항성 블랙홀
[2024년 4월16일 = ENN] 천문학자들이 은하계에서 발견된 가장 거대한 항성 블랙홀을 확인했다. 이 블랙홀은 유럽 우주국의 가이아(Gaia) 임무 데이터에서 발견되었다.
이 블랙홀은 궤도를 돌고 있는 동반성에 이상한 '엉덩이' 운동을 가하기 때문에 유럽우주국 가이아 임무의 데이터에서 포착됐다.
유럽남부천문대(ESO)의 초대형 망원경(VLT, Very Large Telescope)과 기타 지상 관측소의 데이터를 사용하여 블랙홀의 질량을 확인했는데, 그 질량은 태양 질량의 33배에 달한다.
항성 블랙홀은 무거운 별들이 붕괴하면서 형성되며, 이전에 은하수에서 확인된 블랙홀은 평균적으로 태양보다 질량이 약 10배 정도 크다.
우리 은하에서 알려진 다음으로 가장 거대한 항성 블랙홀인 백조자리 X-1도 태양질량의 21배에 불과하므로 이 새로운 33태양질량 관측은 예외적이다[1].
[1] 이것은 우리 은하에서 가장 거대한 블랙홀이 아니다. 이 이름은 우리 은하 중심에 있는 초거대 블랙홀인 궁수자리 A*에 속하며, 질량은 태양 질량의 약 400만 배이다. 그러나 가이아 BH3는 별의 붕괴로 형성된 은하수에서 알려진 가장 거대한 블랙홀이다.
놀랍게도, 이 블랙홀은 또한 우리와 매우 가깝다 – 아퀼라 별자리에서 불과 2000광년 떨어진 곳에 있으며, 지구에서 두 번째로 가까운 블랙홀이다.
줄여서 가이아(Gaia) BH3 또는 BH3라고 불리는 이 행성은 팀이 다가오는 데이터 릴리스를 준비하기 위해 가이아 관측을 검토하는 동안 발견되었다.
프랑스 파리 천문대(PSL) 산하 국립과학연구센터(CNRS) 소속 천문학자이자 가이아 협력 회원인 파스콸레 파누조(Pasquale Panuzzo)는 "지금까지 발견되지 않은 채 근처에 숨어 있는 고질량 블랙홀을 발견할 것으로 예상한 사람은 아무도 없었다."라고 말했다.
"이 발견은 여러분이 평생 연구 생활을 하면서 한번 발견한 것과 같은 종류의 것이다."
가이아 공동 연구는 이들의 발견을 확인하기 위해 칠레 아타카마 사막에 위치한 ESO의 VLT에 있는 자외선 및 시각 에첼 분광기(UVES) 기기를 포함한 지상 관측소의 데이터를 사용했다[2].
[2] 이 연구는 ESO의 VLT에 대한 UVES 외에도 스위스 제네바 대학교 천문대와 공동으로 벨기에 라 팔마(스페인)에서 운영되는 메르카토르 망원경의 HERMES 분광기와 OSU 연구소의 SOPE 고정밀 분광기의 데이터에 의존했다.
이러한 관측은 가이아 데이터와 함께 천문학자들이 BH3의 질량을 정확하게 측정할 수 있도록 해준 동반성의 주요 특성을 밝혀냈다.
천문학자들은 다른 탐지 방법을 사용하여 우리 은하 외부에서 유사하게 거대한 블랙홀을 발견했으며, 화학적 구성에서 수소와 헬륨보다 무거운 원소가 거의 없는 별의 붕괴로 형성될 수 있다는 이론을 세웠다.
소위 금속이 부족한 이 별들은 일생 동안 질량을 덜 잃는 것으로 생각되며, 따라서 죽은 후에도 고질량 블랙홀을 생성하기 위해 더 많은 물질이 남아 있다. 그러나 금속 함량이 낮은 별과 질량이 큰 블랙홀을 직접 연결하는 증거는 지금까지 부족했다.
쌍을 이루는 별들은 비슷한 구성을 가지고 있는 경향이 있는데, 이는 BH3의 동반자가 이 예외적인 블랙홀을 형성하기 위해 붕괴된 별에 대한 중요한 단서를 가지고 있다는 것을 의미한다.
UVES 데이터는 동반자가 매우 금속이 부족한 별이라는 것을 보여주었고, 이는 BH3를 형성하기 위해 붕괴된 별 또한 예측한 대로 금속이 부족하다는 것을 보여주었다.
파누조가 이끄는 이 연구 연구는 천문학 및 천체 물리학(Astronom & Astrophysics)에 발표되었다.
"우리는 이 발견의 독특한 특성 때문에 다가오는 가이아 발표를 앞두고 예비 데이터를 기반으로 이 논문을 발표하는 파격적인 조치를 취했다. “ 라고 공동 저자며, 파리 천문대(PSL)의 가이아 공동 회원이자 CNRS 과학자인 엘리사베타 카파우(Elisabetta Caffau)는 말한다.
데이터를 조기에 사용할 수 있게 되면 다른 천문학자들은 빨라도 2025년 말에 계획된 전체 데이터 발표를 기다리지 않고 바로 이 블랙홀에 대한 연구를 시작할 수 있을 것이다.
이 시스템을 더 관찰하면 블랙홀의 역사와 블랙홀 자체에 대해 더 많은 것을 알 수 있을 것이다.
예를 들어, 유럽남부천문대의 초대형 망원경 간섭계에 있는 GRAVITY 장비는 천문학자들이 이 블랙홀이 주변에서 물질을 끌어당기고 있는지 여부를 알아내고 이 흥미로운 물체를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다.
다음은 ENN과 EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY 가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/74444-most-massive-stellar-black-hole-in-our-galaxy-found
https://www.eso.org/public/news/eso2408/
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
