빛의 속도 8%로 움직이는 별…우리은하서 가장 빠른 별 발견 작성일 08-20 29 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Hdo4wxlwJZ"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e4c9637e1c421788feeb31edb63cf8bf3c3c6bbab15a83da4460b4b6cbae3f4d" dmcf-pid="XJg8rMSrJX" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="우리은하 중심 블랙홀인 궁수자리 A* 주변을 공전하는 별들의 궤도를 나타낸 그림. 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174751965xyme.png" data-org-width="680" dmcf-mid="xK3O7SV7n3" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174751965xyme.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 우리은하 중심 블랙홀인 궁수자리 A* 주변을 공전하는 별들의 궤도를 나타낸 그림. 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="6ab44b7c5482a2598392bb2091d87ec87f28400523f9ee5c1088d44f009eaba2" dmcf-pid="Zia6mRvmnH" dmcf-ptype="general">우리은하 안에서 관측된 별 중 가장 빠르게 움직이는 별이 발견됐다. 우리은하 중심의 초대질량블랙홀 '궁수자리 A*' 주변을 8.7년 주기로 공전하며 최고 속도는 초속 약 2만5000km로 광속의 약 8%에 이른다. 발견된 별을 분석하면 블랙홀의 회전 운동을 정밀하게 측정하는 데 기여할 것으로 기대돼 천문학자들의 관심이 쏠린다.</p> <p contents-hash="b20bb35d4ab75f9cd60702a354ce397338ce94cd1193cb80ad1915a6769a4d56" dmcf-pid="5nNPseTsMG" dmcf-ptype="general"> 독일 막스플랑크 외계물리학연구소(MPE) 등이 참여한 '그래비티+(GRAVITY+)' 국제공동연구팀은 궁수자리 A* 블랙홀을 역대 가장 가까이서, 가장 빠르게 도는 별 'S301'을 발견하고 블랙홀의 회전을 정확히 측정할 단서로 활용할 수 있다는 연구결과를 19일(현지시간) 국제학술지 '네이처'에 공개했다.</p> <p contents-hash="2a7d25f3fa3fc25ed22b7761ad7a7d9c8991f1670f5431fc525560443f182bdb" dmcf-pid="1LjQOdyOLY" dmcf-ptype="general"> 아인슈타인의 일반상대성이론에 따르면 블랙홀의 주요 물리량은 질량과 회전(스핀)이다. 궁수자리 A*의 질량은 태양의 약 430만배로 잘 알려져 있지만 스핀을 직접 측정하는 것은 어려운 과제다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1b309e989fc53544d68c9c73aae69d9951cc175a72bc0e0d6fa555873da4dd2a" dmcf-pid="toAxIJWIeW" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="블랙홀이 회전하면서 주변의 시공간도 함께 돌아간다. 이때 주변 별의 궤도가 영향을 받아 렌즈-티링 세차 현상이 발생한다. ESO/M. Kornmesser 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174753224uxup.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="yv81MpoMnF" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174753224uxup.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 블랙홀이 회전하면서 주변의 시공간도 함께 돌아간다. 이때 주변 별의 궤도가 영향을 받아 렌즈-티링 세차 현상이 발생한다. ESO/M. Kornmesser 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4b3464284440ba4dc176bcf5b41d5aadbe0017a69ada0f3f687a981d2b8cf1b9" dmcf-pid="FgcMCiYCRy" dmcf-ptype="general">회전하는 블랙홀은 시공간을 비틀어 주변 별의 궤도에 영향을 미친다. 블랙홀에 가까이, 빠르게 회전하는 천체일수록 이 효과는 크다. 미세한 궤도 변화를 측정하면 블랙홀의 회전 방향과 속도를 알아낼 수 있다.</p> <p contents-hash="c9e5a8bb542c2a69517d7fb5ec79a1f1aef4985e8ab953a43dfa027696ddd545" dmcf-pid="3criTa5TRT" dmcf-ptype="general"> 천문학자들은 그동안 궁수자리 A* 블랙홀의 스핀을 알아내기 위해 궁수자리 A*를 약 16년에 한 번 공전하는 별 'S2'에 주목해 왔다. 하지만 현재 구축된 장비로 블랙홀의 스핀을 정확히 측정하려면 너무 오랜 시간 관측해야 해 S2보다 훨씬 가까이에서 궁수자리 A*를 스쳐 지나가는 별을 탐색하는 시도가 병행됐다.</p> <p contents-hash="a39f4374074c05dfe9997bf65a45f6bd045471bcec6dee0e2aae012270481344" dmcf-pid="0kmnyN1yRv" dmcf-ptype="general"> 공동연구팀은 칠레에 설치된 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경간섭계(VLTI)의 그래비티 장비 관측을 통해 궁수자리 A*를 촬영하다가 2023년 봄에 S301을 발견했다. 간섭계는 여러 대의 망원경으로 받은 빛을 결합해 사실상 훨씬 큰 하나의 망원경처럼 사용하는 관측 기술이다. 그래비티는 직경 8m 크기의 망원경 4대에서 들어오는 빛을 결합한다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9ca7e9b867f15e6832913f7e74d048172a8c2a5b9d89f41c1100345c9dfa3abc" dmcf-pid="pEsLWjtWMS" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="궁수자리 A* 블랙홀 주변에서 S301을 포함한 일부 별들의 공전을 관측한 데이터. 아래쪽에 해왕성의 공전 궤도가 크기 비교를 위해 그려졌다. ESO/GRAVITY collaboration 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174754482yhzz.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="W0qT2Hx2nt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174754482yhzz.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 궁수자리 A* 블랙홀 주변에서 S301을 포함한 일부 별들의 공전을 관측한 데이터. 아래쪽에 해왕성의 공전 궤도가 크기 비교를 위해 그려졌다. ESO/GRAVITY collaboration 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="add5cb0ccbd6aa1f326fb47264c6324860dbd274b6df32171ee6cdb725c9f156" dmcf-pid="UDOoYAFYLl" dmcf-ptype="general">이후 S301을 집중적으로 관측하고 과거 관측자료에서도 S301을 식별해 8년에 걸친 위치 측정값 19개를 확인했다. 연구팀은 이를 바탕으로 S301의 특성을 정밀 분석했다. </p> <p contents-hash="fe3ee7542b16c4b909b6daf2c20dc6916e68cc0f42da260e7477eb98d57854fc" dmcf-pid="uwIgGc3Gnh" dmcf-ptype="general"> 분석 결과 S301은 혜성처럼 매우 길쭉한 궤도로 궁수자리 A* 주변을 약 8.7년 주기로 공전했다. 현재까지 알려진 우리은하 중심 블랙홀 주변 별 가운데 공전 주기가 가장 짧다. S301과 블랙홀 사이의 최근접 거리는 태양과 지구 사이 거리의 약 12배에 불과하다.</p> <p contents-hash="058e09b723a4ebce66259f837ce3f77f17497b52e0886691a6e73c506debe029" dmcf-pid="7rCaHk0HRC" dmcf-ptype="general"> 블랙홀에 가까워질 때 S301의 최고 속도는 초속 약 2만5000km를 기록했다. 빛의 속도의 약 8%에 이른다. S301은 블랙홀의 사건의 지평선 안으로 빨려 들어가지 않고 현재 궤도를 유지할 것으로 예상된다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="552b54d2ac6940983bef1718ea48cf514f895bf905b625efd4336294faa4fb37" dmcf-pid="zmhNXEpXdI" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="우리은하 중심 방향을 촬영한 사진. ESO and Digitized Sky Survey 2 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174755735spvm.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Ysi2k6Ikd1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174755735spvm.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 우리은하 중심 방향을 촬영한 사진. ESO and Digitized Sky Survey 2 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="e556a1b8e5efba9b6beae82a9e64f0d6b08a6e28a58d8ac2a5845a60566452cb" dmcf-pid="qsljZDUZnO" dmcf-ptype="general">거대한 블랙홀 주변에서는 새로운 별이 탄생하기 어렵다. S301의 궤도 특성 등을 종합하면 S301이 원래 쌍성계의 일부였을 가능성이 제시된다. 궁수자리 A*의 강한 중력의 영향으로 쌍성이 찢어지면서 S301은 블랙홀의 중력에 붙잡히고 동반성은 매우 빠른 속도로 튕겨 나갔을 것이라는 '힐스 메커니즘'이 유력 시나리오다.</p> <p contents-hash="bafb01e7d5d547311924ba96b0a6cafe83b02a709b5ceb484a2599be7033b32e" dmcf-pid="BOSA5wu5Ls" dmcf-ptype="general"> 궁수자리 A*와 매우 가까운 S301은 블랙홀 주변의 시공간 왜곡으로 인한 궤도 변화 효과를 포착하는 고성능 천연 탐침 역할을 할 수 있다. 우리은하 중심 블랙홀의 스핀과 우리은하 진화사를 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="5c06fd606a7abf1378010b8049af4e3b23635027c5e77c0fde8aef8f89ccb106" dmcf-pid="bIvc1r71im" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 그래비티의 업그레이드 버전인 그래비티+와 앞으로 건설될 ESO 극대망원경(ELT)을 이용해 S301의 다음 블랙홀 최근접 통과 시점인 2031년까지 관측을 이어가면 10년 안에 궁수자리 A*의 스핀을 측정할 수 있을 것으로 기대한다.</p> <p contents-hash="090a80ec1cf98108be7834bec33edfaabcf9d6b6a97e75b1bc825ce49cea46c0" dmcf-pid="KCTktmztnr" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> - doi/org/10.1038/s41586-026-10894-w</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3e39fbe91c0caa42daebcc3fbcf7d93f0586bd94b4ad8d7781d5a0dc56881dfd" dmcf-pid="9hyEFsqFLw" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="칠레에 설치된 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경간섭계(VLTI) 전경. A. Berdeu/ESO 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174757973liam.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="GeSA5wu5R5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/20/dongascience/20260820174757973liam.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 칠레에 설치된 유럽남방천문대(ESO) 초거대망원경간섭계(VLTI) 전경. A. Berdeu/ESO 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="a4bdec3f7c02c5287ac52e62001680b87337dba027f4ec07d6ee9d52d5480a98" dmcf-pid="2lWD3OB3eD" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 “에이전트 난립은 ‘기술부채’…기업용SW 대체 어려워” 08-20 다음 3G 서비스 시대, 23년만에 저문다…SKT, 신규 가입 중단 08-20 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
