교육과학기술부는 서울대학교 임명신 교수 등 국내 연구진 7명이 포함된 국제공동연구팀이 거대질량 블랙홀이 별을 삼키면서 갑자기 밝아지는 순간을 포착했다고 24일 밝혔다.

거대질량 블랙홀(Supermassive Black Hole)이란 태양보다 백만에서 10억 배 더 무거운 블랙홀로, 우리은하의 중심부는 물론 대부분 은하들의 중심부에 위치하고 있다고 여겨지는 것이다.

그 동안 천문학자들은 별이 블랙홀에 접근했을때 별이 산산조각나고 그 잔해가 블랙홀로 떨어지며 밝은 빛을 낸다고 예측했지만 실제 그 순간을 관측하지 못했다. 하지만 이번 연구에서는 한국천문연구원의 보현산천문대 1.8m 망원경을 이용, 국내 연구진이 국내 연구시설로 획득, 분석하여 가시광선과 근적외선 자료를 통해 이 현상을 관측해 연구에 기여했다.

이외에도 가시광선, 근적외선, X선, 감마선, 전파 등 5종 관측자료가 연구에 사용됐으며 미국 애리조나의 레몬산천문대 1m 망원경과 하와이의 유커트(UKIRT) 4m 적외선 망원경, 우즈베키스탄 마이다낙 천문대 1.5m 망원경으로 관측했다.

임명신(서울대물리천문학부교수)
임명신(서울대물리천문학부교수)

연구팀은 Swift J1644+57의 밝기가 시시각각 변하는 모양을 분석한 결과, 이 현상은 은하 중심부에 위치한 거대질량 블랙홀의 강한 중력으로 산산 조각난 별의 잔해가 블랙홀로 떨어질 때, 블랙홀에서 강한 광선다발이 특정방향으로 뿜어져 나온다는 사실을 밝혔다.

임명신 서울대학교 교수는 연구의의에 대해 “이론적으로만 예측된 현상을 직접 관측함으로써 거대질량 블랙홀의 존재에 대한 새로운 증거를 제시하였을 뿐만 아니라, 별이 산산조각나면서 블랙홀로 떨어질 때 강한 광선다발이 발사된다는 새로운 사실도 밝혀냈다”고 말했다.

이번 국제연구팀은 미항공우주국(NASA)을 비롯한 대한민국, 이탈리아, 영국, 일본, 대만 등 6개국 58명의 연구진들로 구성됐고 한국에서는 서울대학교 임명신 교수가 이끄는 초기우주천체연구단 5명과 한국천문연구원 전영범, 성현일 박사가 참여했다.

국제연구팀의 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 네이처(Nature)지 8월 25일자에 게재됐다.

<문영규 기자 @morningfrost> ygmoon@heraldm.com

<사진1> 우리나라 연구진이 포착한 Swift J1644+57의 모습. 각 사진 중앙에 위치한 노란색 원 중앙에 있는 천체가 Swift J1644+57로 시간이 지날 수록 어두워짐. 앞 3장의 사진은 보현산 천문대 1.8m 망원경으로 관측한 것이고 7월 사진은 미국 하와이에 위치한 유커트(UKIRT) 4m망원경으로 관측한 것. ［사진제공=교육과학기술부］