+ 은하 26만5천개 담은 가장 큰 우주 이미지 / 블랙홀 ‘민낯’ 보여준 은하 M87 비밀

 

 

 

은하 26만5천개 담은 가장 큰 우주 이미지 공개

송고시간 | 2019-05-03 11:21

허블 이미지 7천500장 짜깁기…133억 광년 떨어진 은하 포함

가장 크고 광범위한 우주를 한장의 이미지에 담아낸 '허블 레거시 필드'

[NASA, ESA/가스 일링워스, 댄 매기(샌타 크루즈 캘리포니아대학) 등 제공]

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 천문학자들이 허블우주망원경이 16년간 관측해온 이미지를 짜깁기해 가장 크고 광범위한 우주를 한장의 사진에 담아냈다.

3일 미국 우주망원경과학연구소(STScI)에 따르면 샌타크루즈 캘리포니아대학의 가스 일링워스 교수가 이끄는 연구팀은 약 7천500장의 허블 이미지를 짜깁기해 26만5천개의 은하가 담긴 사진을 공개했다.

'허블 레거시 필드(Hubble Legacy Field·HLF)'로 이름이 붙은 이 사진에는 아무것도 없는 듯 보이는 검은 하늘을 촬영해 우주 깊은 곳에 숨어있는 수천~수만개의 은하를 찾아낸 '허블 딥필드(1995년)'와 '허블 울트라 딥필드(2002년), '익스트림 딥 필드(XDF·2012년)' 등 3차례의 '딥 필드' 관측 결과도 포함됐다.

은하 중에는 빅뱅 5억년 뒤인 133억년까지 거슬러 올라가는 것도 있으며, 가장 희미하고 멀리 있는 은하는 인간이 볼 수 있는 밝기의 100억분의 1에 불과했다.

'허블 울트라 딥 필드' 줌인 상태에서 HLF로 빠져나오는 장면.

 

[NASA, ESA/G.일링워스, G.베이컨(STScI) 제공]  유튜브로 보기

서로 다른 팀이 운영하던 31개 허블 프로그램이 모은 이미지를 짜깁기하는데 250일 이상이 걸렸다고 한다.

일링워스 교수는 "이 한장의 이미지가 은하가 '유아'에서 '성인'에 이르기까지의 전 역사를 담고있다"면서 차세대 망원경이 발사되기 전까지는 HLF를 능가하는 이미지는 없을 것이라고 평가했다.

이미지 자료 처리를 맡은 댄 매기 연구원은 "우리 목표는 16년간 찍은 이미지를 '유산'으로 남기는 것"이라면서 "이전에는 이미지 자료처리가 제대로 이뤄지지 않아 분석에 앞서 상당량의 자료를 제외하느라 시간을 보냈지만 앞으로는 레거시 필드에 있는 자료는 즉각 연구를 할 수 있을 것"이라고 했다.

HLF에 포함된 권역은 광활하지만 전체 우주로 놓고봤을 때는 30각분(')으로, 지구에서 봤을 때 보름달 크기에 해당할 정도로 작다.

보름달과 비교한 HLF 크기 

[NASA, ESA/가스 일링워스, 댄 매기(샌타 크루즈 캘리포니아대학) 제공]

연구팀은 약 5천200장의 노출 이미지를 토대로 제2의 HLF를 만들고 있으며, 앞으로는 허블망원경 자료뿐만 아니라 스피처 우주망원경과 찬드라 X-레이 망원경 자료로 확대하는 방안도 추진 중이다.

<저작권자(c) 연합뉴스, eomns@yna.co.kr>2019/05/03 11:21 송고 

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190503066100009?section=international/all  

[아하! 우주]

사상 처음으로 블랙홀 ‘민낯’ 보여준 은하 M87의 비밀

입력 : 2019.05.03

▲ 사진=M87 은하, 제트, 그리고 중심 블랙홀의 합성 사진

최근 미국, 유럽은 물론 한국 등 과학자 200여 명으로 구성된 ‘사건지평선망원경'(EHT)은 사상 최초로 블랙홀과 그 주변의 실제 모습을 관측했다. 비록 단순한 도넛 모양의 사진이지만, 과학자들은 물론 일반 대중에게도 큰 인상을 남긴 과학적 성과였다. 하지만 이번에 EHT가 관측한 블랙홀의 고향인 M87 은하(혹은 처녀자리 A 은하) 역시 블랙홀만큼이나 흥미로운 은하다.

M87 은하는 지구에서 5500만 광년이나 떨어져 있지만, 워낙 밝고 거대한 타원 은하라 지구에서도 쉽게 관측된다. 물론 거리 때문에 맨눈으로는 볼 수 없지만, 이미 1781년에 천문학자 샤를 메시에에 의해 관측되어 M87(Messier 87)이라는 명칭을 얻었다. 이후 1918년, 미국의 천문학자인 허버 커티스는 M87이 중심부에서 나온 가시 같은 직선 모양 구조를 가지고 있다는 사실을 발견했다. 당시에는 그 정체를 몰랐지만, 이 독특한 구조물의 정체는 블랙홀에서 뿜어져 나오는 입자의 흐름인 제트(jet) 였다.

블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 너무 많으면 상당수 물질은 흡수되는 대신 자기장을 따라 블랙홀의 양 축으로 방출된다. 따라서 많은 물질을 빨아들이는 은하 중심 블랙홀은 역설적으로 엄청난 물질을 거의 광속에 가까운 속도로 방출한다. 이를 블랙홀의 제트라고 한다. M87 은하는 우리 은하의 수백 배에 달하는 질량을 지닌 거대 은하로 그 중심에는 태양 질량의 65억배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 존재한다. 여기서 뿜어져 나오는 제트는 5000광년 이상 길이를 지녀 블랙홀의 제트를 연구하는 과학자들에게 중요한 연구 대상이다.

▲ 인류가 최초로 포착한 블랙홀의 모습을 담은 사진

최근 미 항공우주국 제트추진연구소 과학자들은 허블우주망원경 및 스피처우주망원경, 그리고 미 국립 전파 망원경 관측소의 VLA(Very Large Array) 이미지를 EHT의 블랙홀 이미지와 합성해 이번에 관측한 블랙홀의 본체와 그 주변 제트를 비교했다.(사진) 거대한 솜털 같은 M87 은하의 중심부를 확대하면 양 방향으로 뿜어져 나오는 제트의 모습을 볼 수 있는데, 사실 지구 반대 방향으로 나오는 제트는 블랙홀에 가려 직접 관측이 어렵다.

과학자들은 전파 망원경을 통해 제트에 의한 충격파를 관측해 간접적인 방법으로 양쪽 방향으로 퍼지는 제트의 모습을 확인할 수 있다. 그리고 이 제트의 중심점에는 EHT로 관측한 M87 은하 중심 블랙홀이 존재한다. 24만 광년에 달하는 M87 은하에 비해 제트는 작은 크기이며 중심 블랙홀은 제트와는 비교할 수 없을 만큼 작은 크기다. 따라서 작은 사각형에서 블랙홀의 크기는 매우 작은 점으로 표시했다. 이를 보면 이번에 EHT가 얼마나 작은 점을 관측했는지 가늠할 수 있다.

M87 은하는 지구에서 비슷한 거리에 있는 은하 가운데 가장 거대한 것으로 대형 타원 은하와 초대형 블랙홀을 연구하는 과학자들에게 오랜 세월 흥미로운 관측 대상이었다. 앞으로도 이 미스터리한 거대 은하와 블랙홀에 대한 연구가 계속될 것이다.

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

https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20190503601002§ion=&type=daily&page=