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[이광식의 천문학+] 우리은하 중심에서 거대 거품구조 발견했다

작성 2019.09.22 13:19 ㅣ 수정 2019.09.22 13:19
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▲ 남아프리카의 미어캣(MeerKAT) 전파망원경이 은하수 중심에서 잡아낸 모래 시계처럼 보이는 한 쌍의 거대 거품 구조 그래픽.
우리은하의 중심에서 거품처럼 생긴 거대 구조를 발견했다고 12일 영국의 일간지 데일리메일이 보도했다.

보도에 따르면, SARAO (Serican Radio Astronomy Observatory) 의 미어캣(MeerKAT) 망원경을 사용하는 국제 팀은 은하수 중심에서 모래 시계처럼 보이는 한 쌍의 거대한 거품 구조를 탐지했다고 밝혔다.

우리은하에서 관측된 대상 중 가장 큰 구조의 하나로 알려진 이 거품 구조는 수백만 년 전 은하수의 초대형 블랙홀 근처에서 일어난 고에너지 분출의 결과일 것으로 과학자들은 생각하고 있다.

우리은하에 오래 전부터 존재했음에도 불구하고 이 거품 구조가 이제야 발견된 것은 두터운 우주 먼지구름을 관통하여 저파 신호를 잡아낼 수 있는 MeerKAT의 첨단 기기 덕분이다.

연구자들은 이번 주 '네이처' 지에 발표된 새 논문에서 모래 시계 모양의 구조를 자세히 설명했다. 이들의 설명에 따르면, 거대 거품 구조의 폭은 수백 광년에 이르는 규모라고 한다.

연구의 제1 저자인 옥스퍼드 대학의 이언 헤이우드는 "우리은하의 중심은 매우 활동적인 블랙홀을 가진 다른 은하들에 비해 비교적 정숙하다"고 전제한 후, "그렇지만 은하수의 중심 블랙홀은 때때로 예기치 못할 정도로 활성화되어 주기적으로 엄청난 양의 먼지와 가스 덩어리를 먹어치우기도 한다"라고 밝히면서 "이런 게걸스러울 정도의 물질 흡수가 전례 없던 강력한 폭발을 야기했을 가능성이 있다"고 덧붙였다.

미어캣 전파 망원경은 지름 13.5m의 거대한 전파 안테나들이 무려 64개가 모여 함께 움직이며 하늘을 관측하는 대규모 어래이(array)로, 무려 백만 개에 가까운 우리은하 속 별들의 전파 신호를 관측한다.

미어캣 전파망원경 배열은 지난 여름에 완성된 것이며, 또한 이 연구는 미어캣을 사용하여 수집된 데이터를 기반으로 하는 최초의 연구이다.


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▲ 우리은하 중심의 전파 이미지. 밝은 점상으로 보이는 부분이 우리은하 평면이고, 새로운 거품 구조가 그 양쪽으로 확대되고 있는 것을 볼 수 있다.
연구 팀에 따르면, 이 새로운 발견은 1980년대에 발견된 자성 필라멘트의 특성에 대한 해답을 제공함으로써 이 미스터리를 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 예측하고 있다. 이러한 전파 구조는 길이는 수십 광년에 이르지만, 너비는 1광년밖에 안되는 것이다.

노스웨스턴 대학의 파하드 유세프-자데흐는 “미어캣에서 발견된 전파 거품은 필라멘트의 기원을 푸는 데 서광을 비추고 있다"고 밝히면서 "거의 100개가 넘는 자성 필라멘트는 모두 전파 거품으로 예측되고 있다"고 덧붙였다.

이 팀은 미어캣 배열을 사용하여 우리은하 중심을 매우 정밀하게 관찰한 결과, 이러한 '쌍 거품'이 규모와 형태가 거의 동일 함을 밝혀냈다. 이는 쌍 거품 구조가 격렬한 폭발을 통해 반대 방향으로 향한 강력한 분출로 인해 형성되었음을 시사하는 것이다.

케이프타운에 있는 SARAO의 페르난도 카밀로는“이 거대 거품은 은하 중심에서 나오는 매우 밝은 전파 방출로 인해 지금까지 발견되지 않고 있었다"고 설명하면서 "미어캣의 첨단 기능과 이상적인 배열 위치에 힘입어 이 배경 소음을 없앰으로써 이 같은 발견이 가능하게 된 것"이라고 밝혔다.

그는 이어서 "이 예상치 못한 발견으로 인해 우리는 은하계에서 물질과 에너지가 은하 규모로 방출되는 놀라운 현상을 목격하게 된 것"이라고 덧붙였다.

이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

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