[책소개] 하루종일 우주 생각

1. 은하계 중심 초거대 질량 블랙홀 주변의 사건들

지구가 태양의 중심을 회전하듯이 태양도 은하중심을 초속 200 km 속도로 회전하고 있습니다.

은하중심에는 은하계주변의 별들을 모두 휘어잡아 돌릴 수 있을 만큼 강력한 중력을 가진 초거대 블랙홀의 존재가 예상이 됩니다.

대부분의 은하에서 은하중심 가까운 별들이 아주 빠른 속도로 회전하는 것이 관찰이 됩니다. (별들이 지구방향으로 어느쪽으로 회전하는지에 따라 청색편이, 적색편이가 발생을 합니다.)

1982년 전파망원경으로 우리은하 중심 방향에서 강한 전파 광원 확인이 되었습니다. (궁수자리 A) 

태양으로부터 2만6000광년 떨어진 은하중심의 주위를 도는 별들과 가스덩어리 궤도를 관측해서 중심의 질량을 구할 수 있습니다. ( 궤도반지름a세제곱 ∝ 공전주기P제곱 : 케플러 3법칙, 조화의법칙 )

측정 결과, 태양의 약 200만배의 질량을 갖는 초거대 블랙홀이 있다는 것이 확인되었습니다. (먼곳에 있는 천체의 주기가 굉징히 빠르다는 의미입니다.)

이 초거대 블랙홀은 블랙홀 주변의 별들과 가스들을 집어 삼키는데 블랙홀의 100AU 정도 거리에서도 아주 빠르게 스쳐지나가면 바로 흡수되지 않고 살아 남을 수 있습니다. 2011년 발견된 G2 구름이 블랙홀을 향해 돌진했으나 2014년에 살아 남은 것이 관찰되었습니다. 더 자세한 관측결과 별이 블랙홀 주변을 회전하면서 일부가 날아가서 G1, G2 구름으로 남기고 살아남아서 계속 회전을 합니다. 2018년 또 한번 G2 구름이 블랙홀을 스치는데 이번에도 살아 남을지....

블랙홀이라면 주변의 모든 물체를 마구마구 삼켜버리는 무시무시한 존재로 알고 있는데(물론 무시무시하긴 합니다만^^) 중력은 거리의 제곱에 반비례하기 떄문에 거리가 떨어져 있으면 괜찮습니다. 가까이 갈수록 탈출하는데 힘이 더 들겠지만요. 태양도 마찬가지입니다. 구심력(중력)과 원심력(탈출속도)가 똑같으면 주변을 회전하게 됩니다. 태양이 갑자기 블랙홀이 되더라도 지구 공전은 계속됩니다. 추워서 살수 없겠지만요. 블랙홀이 주변 물질들을 삼키면 질량이 늘어나게 되고 크기가 커집니다. 그리고 호킹복사로 인해 조금씩 작아집니다. (양자역학의 반물질은 끌려들어가고 물질이 X선 형태로 복사)

은하중심의 초거대 블랙홀 주변을 아슬아슬하게 회전하는 별들과 가스 구름들에 대한 관측은 앞으로도 아주 흥미로운 주제일 것 같습니다.