잠자던 블랙홀, 게걸스럽게 별 잡아먹는 모습 포착 (네이처紙)

조용히 잠자던 있던 블랙홀이 벌떡 일어나 주위 별을 게걸스럽게 잡아먹는 모습이 포착됐다.

최근 미국 메릴랜드 대학 등 공동연구팀은 초질량 블랙홀 '스위프트 J1644+57'(Swift J1644+57)가 주위 별을 갈기갈기 찢어 삼키는 모습을 역대 가장 상세히 관측했다는 내용의 논문을 네이처(Nature) 최신호에 발표했다.

지구에서 약 38억 광년 떨어진 곳에 위치한 스위프트 J1644+57은 지난 2011년 서울대를 비롯한 국제공동연구팀에 처음 발견됐다. 당시에도 연구팀은 스위프트 J1644+57에 접근한 별이 강한 중력에 이끌려 삼켜지는 모습을 관측했다.

블랙홀이 별을 쭉 빨아들이는 '우주 이벤트'를 이해하기 위해서는 먼저 ‘조석 분열’(tidal disruption)이라는 말의 의미를 알아야 한다. 일반적으로 블랙홀의 90%는 잠자는 사자처럼 조용히 은하의 중심에 자리잡고 있다. 평상시 조용하던 블랙홀은 그러나 '재수없는' 별이 옆을 지나치게 되면 깨어나 본격적인 '식사'에 들어간다.

블랙홀의 강한 중력에 이끌린 별은 가까운 지점과 먼 지점에 작용하는 중력이 다르기 때문에 마치 스파게티처럼 쭉 늘어나 쪽 빨리게 된다. 이렇게 국수가락이 된 별은 블랙홀에 그대로 흡수되고 그중 일부 잔해는 다시 방출된다. 이같은 현상을 조석 분열이라 부르며 실제로 관측된 사례는 지난 2011년 스위프트 J1644+57 등 극히 드물다.

또한 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀은 이 과정을 통해 그 존재가 우리에게 확인된다. 별을 잡아먹는 블랙홀은 이 과정에서 강착원반(Accretion disc)이라는 물질의 흐름을 만든다. 강착원반은 블랙홀의 강한 중력으로 인해 빠른 속도로 회전하면서 생긴 마찰로 인해 빛난다. 또한 블랙홀은 제트라 불리는 물질을 마치 트림하듯 격렬하게 분출해 역설적으로 밝게 빛난다.

논문의 수석저자인 에린 카라 박사는 "이번에 조석 분열 과정에서 생기는 현상을 절정에서 관측하는데 성공했다"면서 "우주에서 이 현상은 일반적이지만 관측하기는 매우 어렵다"고 설명했다. 이어 "잠자는 블랙홀이 활성화되는 모습을 관측하는 것은 은하의 형성과 진화를 연구하는데 있어 좋은 단서가 된다"고 덧붙였다. 　

박종익 기자 pji@seoul.co.kr