언뜻 보면 마치 태극 무늬의 소용돌이처럼 보이지 않는가?...
하지만, 이 사진은 아주 오래된 블랙홀이 엄청난 양의 물질을 집어삼키고 있는 모습이다.
이런 놀라운 광경은 최근 유럽남부천문대(ESO)가 운용하는 칠레의 세계 최대 전파 망원경인
<알마(ALMA)>에 의해 관측됐다.
ALMA는 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array의 약자이다.
무려 13억달려(약 1조 5554억원)의 비용이 투입된 세계 최대의 전파망원경(電波望遠鏡)이다.
유럽 남부천문대(ESO)와 칠레, 미국 국립천문대(NRAO), 일본, 대만 등이 참여한 ALMA는
지난 2003년부터 10년 동안, 남미 칠레의 안데스 산맥 아타카마 사막 해발 5,000m에 있는
차이난토르 고원에 만들어진 세계 최대 전파망원경 단지이다.
지름이 12m, 115톤 무게의 안테나 66개로 구성돼 있다.
최근 ALMA 프로젝트의 마지막 안테나인 66번 째 안테나가 ALMA 천문대에 인계되었다.
ALMA는 가시광선의 파장보다 1000배나 긴 파장의 빛을 포착할 수 있어, 우주에서 가장 멀고
가장 온도가 낮은 영역까지 관측 가능하게 됐다.
한마디로 전파 천문학의 신기원을 이룩한 것이다.
이 때문에 과학자들은 가시광선 이외의 파장에 대한 실제 관측을 통해 여러 우주 가설들을
증명할 수 있게 됐다.
최근 우주의 비밀이 급격히 풀리고 있는 건, 바로 이와 연관이 있다.
또 한층 선명하고 아름다운 은하와 성운들의 모습을 보게 된 것도 ALMA의 덕분이다.
우리 은하를 포함하는 우주의 대부분의 은하는 그 중심에 우리 태양의 수십억배에 달하는
질량을 가진 거대한 블랙홀을 가지고 있다.
아주 먼 과거에 이 괴상한 천체는 매우 활동적이어서 자신을 둘러싸고 있는 엄청난 양의
물질들을 삼켜버리며 눈부신 섬광을 뿜어냈다.
또 강력한 제트를 통해 삼켜버린 물질의 파편들을 쏟아내곤 했다.
요즘의 우주에서 대부분의 거대 질량을 가진 블랙홀들은 자신의 젊은 시절에 비해 훨씬
잠잠한 상태이다.
그러나 jets나 자신을 둘러싼 주변과의 상호작용을 통해 여전히 銀河의 진화는 계속되고
있다.
국제천문연구팀은 ALMA의 힘을 이용해 銀河 중심에 있는 거대 블랙홀에서 쏟아져나오는
제트와, 이 제트가 주변에 어떤 영향을 끼치는지를 관측했다.
연구팀은 이 블랙홀 주변을 감싸고 있는 분자구름의 모습을 지금까지 촬영한 것 중, 가장
최상의 해상도로 촬영하는데 성공했다.
즉 멀리 떨어진 이 블랙홀 주면의 강력한 제트의 원천에 대해, 기대밖의 장면을 포착했다.
위의 사진은 가까운 거리에 위치한 활동성 은하인 NGC 1433의 중심 부근의 세부 모습을
보여주고 있다.
배경에 보이는 희미한 파란색은 이 은하 중심부의 먼지 대역을 보여주는 것으로 이 부분은
허블 우주망원경의 관측자료이다.
중심부근의 천연색 구조물들은 최근 ALMA의 관측으로부터 획득된 것이다.
나선형 구조뿐 아니라, 바깥쪽으로 몰아쳐나오는 흐름이 처음으로 촬영됐다.
ALMA를 통해 공개된 이미지는 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀이 막대한 양의 물질을
흡수한 뒤 강력한 에너지를 방출하는 제트(jets)를 보여준다.
연구진은 지구에서 먼 거리에 있는 나선은하(PKS 1830-211)에서 활발한 움직임을 우연히
포착했다.
바로 아주 오래된 블랙홀이 매우 강력한 제트를 방출하는 장면이다.
ALMA에 의해 촬영된 이 사진은 NGC 1433 중심에 위치한 거대질량의 블랙홀 주변 분자 가스의
분포를 보여주고 있다.
ALMA의 관측에 의해 이 구름의 나선 구조를 밝혀냈을 뿐 아니라 중심 블랙홀로부터 휘몰아쳐
나오는 소규모의 흐름도 함께 밝혀낼 수 있었다.
이는 지구에서 비교적 가까운 거리에 있으며 잠잠한 나선은하(NGC 1433)의 활동과 비교하면서
입증됐다.
대부분의 초거대질량 블랙홀은 초기 이후 활발한 움직임을 보이지 않는 것으로 생각돼 왔으나,
이번 관측으로 아주 오래된 블랙홀도 주변의 영향에 따라 활발한 활동을 보일 수 있다는 것이
밝혀졌다.
이번 관측 결과는 <천문학과 천체 물리학 저널(journal Astronomy & Astrophysics)> 최신호에
게재됐다.
위의 사진은 허블 우주망원경이 촬영한 것으로 멀리 떨어진 활성은하 PKS 1830-211의 모습을
보여주고 있다.
여기에서 PKS 1830-211은 그닥 눈길을 끌지 않는 일반 별처럼 보이기 때문에 사진에 담긴 수많은
다른 별들에 묻혀 그동안 찾아내기가 쉽지 않았다.
그러나 최근 수행된 ALMA 를 통한 관측은, 중력 렌즈 현상에 의해 관측된 이 원거리 은하의
모습을 정확히 보여주고 있다.
바로 사진에서 붉은 색으로 표시되어 있는 곳이다.
드디어 전파 천문학에 신기원을 이룩했다!