블랙홀 ‘물체 삼키는 장면’ 2013년 볼 수 있다

블랙홀의 실체를 밝혀내는 것은 천체과학계의 오랜 숙원이다. 초고밀도 천체인 블랙홀의 기원을 쫓다 보면 우주 탄생의 실마리를 찾을 수 있기 때문이다. 하지만 현대 과학은 아직 블랙홀이 물체를 빨아들이는 과정조차 확인한 바 없다.

　늦어도 2013년까진 이 미스터리가 일부 풀릴 듯하다.

거대망원경으로 관측한 가스 구름의 이동 경로(위 사진). 연속사진 3장 속 붉은 원으로 표시된 게 별들 사이를 지나는 가스 구름이다. 지난 7년간 이동 속도가 두 배로 빨라졌다. 아래 사진은 가스 구름이 블랙홀에 빨려드는 모습을 상상한 개념도. 조각난 구름의 파편이 제각각 타원형 궤도를 그리면서 빨려들어가고 있다. 붉은 덩어리는 블랙홀이 내뿜는 것으로 추정되는 제트(zet) 기류. [BBC 홈페이지]

　독일 막스 플랑크 천체물리학연구소(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)의 스테판 길레센 교수가 이끄는 연구팀은 최근 우리은하 중앙의 초질량 블랙홀 쪽으로 거대한 가스 구름이 다가가고 있는 것을 포착했다. 현 경로라면 구름은 1~2년 내 블랙홀 주변 ‘죽음의 나선 영역’(물체가 나선형으로 휘감기면서 빨려드는 영역)에 접근할 것으로 보인다. 먼 은하에서 별을 삼키는 블랙홀의 신호가 포착된 적은 있다. 하지만 과정 전체를 관찰할 기회를 잡은 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 이 같은 내용을 14일(현지시간) 과학전문잡지 ‘네이처’에 발표했다.

　유럽남부관측소(ESO) 거대망원경이 측정한 바에 따르면 이 가스 구름은 태양계보다 조금 더 큰 규모다. 질량이 지구의 세 배 정도이고 초속 2359㎞로 움직인다. 이 속도라면 2013년 중반 블랙홀의 400억㎞ 반경 안에 들게 된다.

　이 블랙홀에는 ‘궁수자리 A*’란 이름이 붙여졌다. 블랙홀은 지구로부터 2만7000광년(1광년=9조4670억㎞) 떨어져 있다. 질량은 태양의 400만 배에 이른다. 행성과 달리 가스 구름은 물질을 잡아 끄는 중력이 거의 없다. 관측된 바에 따르면 블랙홀에 다가갈 수록 가스 구름은 점점 길쭉한 형태로 바뀐다. 길레센 교수는 “그동안 SF소설에서는 블랙홀이 삼키는 물체가 스파게티면 모양으로 길쭉해질 거라고 했는데, 그 실체가 확인된 셈”이라고 했다. 과학자들은 가스 구름의 절반은 삼켜지고 나머지는 블랙홀 바깥을 떠돌 것으로 내다봤다.

강혜란 기자

◆블랙홀=별이 극단적인 수축을 일으켜 밀도가 매우 증가하고 중력이 굉장히 커진 천체. 중력을 벗어날 때 필요한 탈출속력이 빛의 속력보다 커서 빛도 빠져나오지 못한다. 일반상대성이론에 근거해 오랫동안 가설로만 추정되다가 근래 인공위성의 X선 망원경으로 존재가 확인됐다.