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봄철 북쪽하늘에서 볼 수 있는 사냥개자리 방향의 은하 NGC 4151. 그 중심에 있는 거대 블랙홀을 휘감고 있는 ‘링’ 모양이 영화 ‘반지의 제왕’에 나오는 ‘사우론의 눈’과 매우 흡사해 그와 같은 이름으로 불린다.
기존에 추정된 거리는 1300만~9500만 광년으로 큰 폭이었으나, 영국 사우샘프턴대학의 세바스찬 호니그 박사가 이끄는 천문학 연구팀이 새로운 접근 방식으로 지구로부터 6200만 광년 거리에 있음을 측정해냈다.
NGC 4151의 중심에 있는 거대 질량 블랙홀이 가스와 먼지를 삼키면서 성장하고 그 은하 중심은 밝게 빛나는 ‘활동은하핵’(AGN)으로 관측된다. 그 블랙홀 주변에는 고온의 먼지가 링 모양으로 분포한다.
연구팀은 미국 하와이에 있는 W.M.켁 천문대의 망원경 2개를 조합한 적외선 관측으로 링의 겉보기 및 실제 크기를 측정하고 그 은하까지의 거리를 추산했다. 실제 크기는 블랙홀 근처 빛의 변동이 링에 전해지는 시차로 산출했다.
NGC 4151과 같은 수천만 광년 떨어진 먼 은하의 거리를 정확하게 측정할 수 있으면, 그 은하의 블랙홀에 관한 질량도 정확하게 알 수 있다. 이번 결과를 토대로 하면 이런 블랙홀의 질량은 기존 측정법에 의한 값보다 50% 이상 정확도가 향상될 수도 있다고 한다.
연구팀은 앞으로 덴마크 등 국제 연구팀과 협력해 더 많은 활동은하핵을 조사할 예정이다. 정밀도가 90%에 달하는 이 신기술로 10여 개의 은하까지의 거리를 측정하고 우주 이론에 관한 오차를 기존보다 줄일 수 있다고 한다. 이를 다른 측정법과 조합하면, 우주 팽창의 역사에 대해 더 자세히 알수 있는 단서가 될지도 모른다고 전문가들은 말한다.
한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 27일 자로 게재됐다.
사진=NASA
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
