+ [아하! 우주] 중력 거슬러 시속 160만㎞로 은하 탈출하는 초고속별의 비밀

 

 

 

[아하! 우주]

중력 거슬러 시속 160만㎞로 은하 탈출하는 초고속별의 비밀

입력 : 2019.03.19

▲ LAMOST-HVS1의 상상도

태양을 비롯한 은하계의 별은 각자 다른 속도와 방향으로 우주를 여행한다. 하지만 이 가운데 극히 일부만이 은하계의 중력을 이기고 탈출할 만큼 속도가 빠르다. 이렇게 빠른 속도로 이동하는 초고속별(Hypervelocity star, HVS)은 몇 가지 이유로 생성되는데, 가장 대표적인 경우는 은하 중심 블랙홀의 강력한 중력이다. 마치 태양계 탐사선이 행성을 지나면서 중력 도움을 얻어 속도가 빨라지는 것처럼 블랙홀에 가까이 다가간 별 가운데 일부는 흡수되는 대신 속도를 얻어 초고속별이 된다. 물론 매우 드문 경우다.

2014년에 과학자들은 LAMOST-HVS1이라는 초고속별을 발견했다. 이 별은 태양 밝기의 3400배에 달하는 크고 밝은 별로 은하 중심 기준으로 시속 160만㎞의 빠른 속도로 은하계를 빠져나가고 있다. 최근 미국 미시간 대학 연구팀은 이 별의 이동 궤도를 상세히 연구해 그 기원에 대한 단서를 찾아냈다.

연구팀에 따르면 LAMOST-HVS1은 태양 질량의 8.3배에 달하는 큰 별로 생긴지 얼마 되지 않은 어린 별이다. 따라서 이 별이 다른 은하계에서 왔을 가능성은 배제할 수 있다. 사실 별은 질량이 클수록 핵융합 반응이 더 강하게 일어나 수명이 짧다. 따라서 외부 은하에서 우리은하로 들어오는 초고속별은 대부분 질량이 크지 않은 것들이다. LAMOST-HVS1의 경우 당연히 우리은하에서 생성되어 밖으로 빠져나가는 중이다.

그런데 LAMOST-HVS1의 이동 방향을 조사한 결과 놀랍게도 이 별은 은하 중심이 아니라 그보다 밖인 나선 팔에서 생성된 것으로 나타났다. 그런데 이렇게 큰 별을 시속 160만㎞로 밀어 내기 위해서는 매우 강한 중력이 필요하다. 연구팀의 추산으로는 다른 별이나 성단의 중력으로는 어림없고 적어도 태양 질량의 1만 배에 달하는 질량을 지닌 중간 질량 블랙홀(intermediate mass black hole) 정도는 돼야 한다. 이 이야기는 은하계의 나선 팔 한쪽에 아직 알려지지 않은 중간 크기 블랙홀이 있다는 이야기다.

블랙홀은 질량에 따라 항성 질량 블랙홀과 거대 질량 블랙홀로 나눌 수 있다. 전자는 큰 별이 초신성 폭발 후 생성된 것으로 태양 질량의 5배 정도 질량이고 후자는 은하 중심에서 많은 물질을 흡수한 블랙홀로 태양 질량의 수백만 배 이상이다. 그런데 우주에는 이 중간에 해당하는 질량을 지닌 블랙홀도 존재한다.

중간 질량 블랙홀은 은하계 곳곳에 숨어 있는 것으로 생각되는데, 아직 그 숫자와 생성 과정은 미스터리로 남아 있다. LAMOST-HVS1의 이동 방향을 연구한 과학자들은 우연히 중간 질량 블랙홀이 숨어 있을 가능성이 큰 지역을 확인한 셈이다. 하나의 발견이 또 다른 발견을 이끄는 일은 과학에서 드문 일이 아니다. 앞으로 연구를 통해 더 흥미로운 사실이 밝혀질 것으로 기대된다.

[출처: 서울신문 나우뉴스] 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com 

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20190319601002§ion=

[우주를 보다]

우주에 별을 뿌리다…별들의 도시 메시에 28

입력 : 2019.03.19

▲ 사진=NASA / ESA / Hubble / J.E. Grindlay et al.

칠흙같은 밤하늘에 수많은 보석을 뿌려놓으면 이같은 모습일까?

지난 11일(현지시간) 유럽우주국(ESA)은 수많은 '보석'들로 빽빽한 별들의 도시 '메시에 28'(Messier 28)의 사진을 홈페이지에 공개했다. 허블우주망원경의 광시야 카메라 3(WFC3)과 탐사용 고성능 카메라(ACS)에 의해 촬영된 이미지를 합성한 이 사진은 우주에 대한 아름다움을 넘어 경외감마저 자아낸다.

지구에서 약 1만 8000년 광년 떨어진 궁수자리에 위치한 메시에 28(혹은 NGC 6626)은 이름에서처럼 지난 1764년 프랑스의 천문학자 샤를 메시에가 발견해 자신의 천체목록에 넣었다. 흥미로운 점은 당시 메시에는 메시에 28를 별이 없는 성운(星雲·가스와 먼지 등으로 이루어진 대규모의 성간물질)으로 판단한 것.

그러나 메시에 28은 사진에서처럼 보석같은 별들로 가득하다. 특히 메시에 28은 별들이 마치 공처럼 둥글게 모여있어 구상성단(球狀星團·globular cluster)으로 분류되며 적어도 5만 개 이상의 별들이 존재할 것으로 추측된다.

[출처: 서울신문 나우뉴스] 박종익 기자 pji@seoul.co.kr 

http://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20190319601007§ion=