;)
▲ 사진=X-ray: NASA/CXC/MPE/J. Sanders et al.; Optical: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/VLA
은하 중심에는 대부분 거대한 질량을 지닌 블랙홀이 존재한다. 우리 은하의 경우에도 태양 질량의 400만 배에 달하는 거대 질량 블랙홀이 있다. 이 블랙홀은 단순히 무엇이든지 빨아들이는 괴물이 아니라 은하의 진화와 성장에 매우 중요한 역할을 하는 천체다.
블랙홀이라는 이름과는 달리 사실 은하 중심에 있는 블랙홀은 제트(jet)의 형태로 많은 물질을 방출한다. 방출되는 물질은 흡수되는 물질의 양에 비례하는 데, 보통 항상 일정한 양이 아니라 한꺼번에 많은 물질이 흡수되었다가 다시 한동안 물질 흡수가 감소하는 현상이 나타난다.
지구에서 1억 4500만 광년 떨어진 은하인 NGC 4696은 대형 타원 은하로 그 중심에는 강력한 에너지와 물질을 방출하는 블랙홀이 존재한다. 과학자들은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 관측 위성과 미 국립과학재단(NSF)의 칼 G. 잔스키 전파 망원경(Karl G. Jansky Very Large Array)을 이용해서 그 과정을 연구했다.
사진에서 붉은색으로 보이는 것은 찬드라 X선 위성이 관측한 뜨거운 가스로 부정맥과 같은 불규칙한 가스 방출로 인해 왼쪽에 거품 같은 구조가 보인다. 파란색은 칼 G. 잔스키 전파 망원경 관측 결과로 블랙홀 주변의 고에너지 입자의 분포다.
과학자들은 가스와 고에너지 입자의 분포를 통해서 이 블랙홀이 500만~1,000만 년 주기로 불규칙하게 대규모로 물질을 방출한다는 것을 알아냈다. NASA는 이 사진에 ‘블랙홀 심장의 부정맥'(The Arrhythmic Beating of a Black Hole Heart)이라는 제목을 붙였다. 제목처럼 비록 심장 박동과는 비교할 수 없을 만큼 길지만, 블랙홀의 불규칙한 맥박을 볼 수 있다.
심장이 우리 몸에 피를 공급하듯이 블랙홀의 박동 역시 은하에 물질을 공급한다. 그래서 은하계 내부 물질 순환에도 도움을 주지만, 심장과 피가 세포를 키우는 것과 반대로 블랙홀의 맥박은 별의 생성을 억제한다.
은하계의 가스 온도를 올려 가스가 뭉치는 것을 방해하기 때문이다. 비록 그 과정은 영겁의 세월 동안 천천히 진행되지만, 찰나에 불과한 삶을 가진 인간도 최신의 관측 기술로 그 과정을 이해할 수 있다.
고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
