밝은 전파은하가 초질량의 블랙홀을 가진다는 건 환상
네덜란드 천문학자들이 지금까지 발견된 은하 중에서 지구로부터 가장 멀리 떨어져 있는 '전파은하(radio galaxy)'가 존재한다는 것을 확인했다.
'TGSS J1530+1049'로 명명된 이 전파은하는 지구로부터 약 120억 광년 떨어진 거리에 존재한다. 최장거리에 존재하는 은하는 빅뱅 이후 8억4천만년 전의 초기 우주시대로부터 지금도 여전히 지구로 신호를 전달하고 있다.
네덜란드 라이덴 대학의 과학자들은 "인도에 설치된 거대 미터파 전파망원경을 사용하여 이번 전파은하를 찾아냈다"면서 "하와이 제미니 노스 망원경과 아리조나주의 대형 쌍망원경 등이 천문학자들에게 극단적으로 멀리 떨어진 은하를 찾고 거리를 측정하는데 도움을 주었다"고 설명했다.
연구팀은 은하의 적색이동을 측정하여 이번 전파은하의 거리를 계산했다. 이는 한 은하가 지구로부터 멀어져갈때, 파동을 발생시키는 파원과 그 파동을 관측하는 관측자 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 '도플러 효과(the Doppler effect)'를 이용한 것이다.
이때 지구로부터 더 멀리 떨어져 움직이는 은하는 더 붉은 빛을 띤다. 은하가 더 멀리 떨어져 있으면 있을수록 은하의 움직임이 더 빠르기 때문이다. 따라서 은하의 붉은 빛 이동은 지구에서의 거리를 측정하기 위한 '대안'으로 활용된다.
연구팀은 "전파은하는 중심이 초질량의 블랙홀로된 거대한 은하"라면서 "이 블랙홀이 엄청난 양의 가스와 먼지를 끌어 들이고 이들의 축적 판이 입자들을 높은 에너지로 가속화시킨다. 그리고 상대론적 제트(수십억 광년 떨어진 거리에서 측정할 수 있는 전파 방출 흐름)를 생성한다"고 설명했다.
연구팀은 또 "우주의 탄생이후 10억 년도 채되지 않은 거대한 은하가 존했다는 것은 주목할 만하다. 초기 우주의 은하 다양성과 체계를 특성화함으로써 과학자들은 은하가 어떻게 형성되고 성장 하는지를 더 잘 이해할 수 있을뿐 아니라 우주의 진화를 보다 정확하게 모델링할 수 있다"고 말했다.
라이덴 천문대의 천문학자인 후브 뢰터게링 박사는 "은하가 짧은 시간 내에 초질량을 어떻게 형성했는지는 매우 놀랍다"면서 "특히 밝은 전파은하가 초질량의 블랙홀을 가지고 있으며, 우주 역사 초기에 그러한 은하가 존재했다는 것은 우리 천문학자들에게는 정말 환상적인 일"이라고 설명했다.
천문학자들의 연구 결과는 이번 주 '왕실천문학회(the Royal Astronomical Society)' 월간 저널 보고서에 게재됐다.
KPI뉴스 / 김문수 기자 moonsu44@kpinews.kr
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