분류
궁수자리 A* Sagittarius A* | |
  | |
촬영: Event Horizon Telescope (NASA, 2017) | |
위치 | |
적경 | 17h 45m 40.0409s |
적위 | +29˚ 0' 28.118" |
별자리 | |
물리적 특성 | |
구분 | |
형태 | 비활동 블랙홀[1] |
질량 | 4.297×106 M☉ |
유럽 남방 천문대(ESO)에서 촬영한 궁수자리 A*의 모습이다. |
1. 개요[편집]
2. 설명[편집]
워낙 질량이 커서 주변에 있는 별들이 매우 빠른 속도로 공전을 하고 있다.
현재는 성장이 거의 한계에 다다랐는지 질량에 비해서 거의 활동을 하지 않는 상태이다.
블랙홀 주변에 충분한 물질도 없고 별들도 꽤 먼 거리에서 공전하기에 많은 별을 흡수하지 않는 조용한 블랙홀에 속한다.
또 2000년 대에 접어들면서 중심핵 가까이에서 궁수자리 A*와 서로 공전하는 중간 크기의 블랙홀[3]을 하나 더 확인했다. 이 블랙홀은 태양 질량의 약 1,300배 정도 되는 질량을 가지고 약 3 광년의 거리에서 공전하고 있다. 이 중간질량 블랙홀을 7개 정도의 항성이 둘러 싸서 블랙홀 주위를 공전하고 있다. 천문학계에서는 이를 과거에 우리 은하가 다른 작은 은하를 잡아먹은 증거로 생각한다.
지구에서 가장 가까운 곳에 있는 거대 블랙홀[4]이고, 지구에서 봤을 때 시직경도 가장 클 것으로 예상되기에 역사상 최초로 블랙홀의 사건의 지평선을 직접 관측하려는 시도가 이루어지고 있다.
현재까지 인류가 얻을 수 있는 최대의 분해능을 발휘할 수 있는 방법인 전파 망원경 간섭계를 활용하며, 계획 대로라면, 2017년 내로 이 블랙홀의 본체를 볼 수 있을 것으로 예상되었지만 2019년 4월 국내 참여 연구진에 따르면 2017년에 관측 자체는 성공했으나, 거리가 첫 관측한 처녀자리 A에 비해 거리가 가까워 주변 영향에 따른 영향 등을 분석해야 하고, 자료가 부족할 경우를 대비해 2020년에 한 번 더 관측하기 위한 제안서를 EHT에 제출했으며, 언제 공개할 수 있을지 4월 시점에서는 확정을 짓기는 어렵다고 밝혔다.
2022년에 가스 구름으로 인한 전파 산란을 제거해서 관측한 결과 블랙홀이 원형에 가까우며, 강착 원반과의 기하학적 기울기와 흐름의 각 운동량을 계산한 결과 지구 쪽을 향하고 있는 것으로 나왔다. #, # 이로 인해 자전축이 지구 쪽을 향하고 있다는 이야기가 퍼지기도 했으나 궁수자리 A*가 페르미 거품의 기원이었음이 거의 확실시되고 있어 자전축이 지구 방향을 향하고 있지 않다는 것이 중론이다.
특히 현재 블랙홀이 잠들어 있는 상태이고, 제트 구조가 명확히 발견되지 않았기 때문에 고유자전축이 얼마나 기울어 있는지는 알 수 없으며, 수직이나 수평에 가깝지는 않고 어느정도 기울어 있는 것으로만 추측하고 있다.[5] 게다가 비활성 상태인 특징으로 인해 강착원반이 안정적으로 형성되지 않고 가스 유입 방향이나 시간에 따라서 자기장 흐름에 따라 형성되고 모양이 바뀌는 등 변화가 심한 상태일 가능성이 더 큰 것으로 분석하고 있다.
현재는 성장이 거의 한계에 다다랐는지 질량에 비해서 거의 활동을 하지 않는 상태이다.
블랙홀 주변에 충분한 물질도 없고 별들도 꽤 먼 거리에서 공전하기에 많은 별을 흡수하지 않는 조용한 블랙홀에 속한다.
또 2000년 대에 접어들면서 중심핵 가까이에서 궁수자리 A*와 서로 공전하는 중간 크기의 블랙홀[3]을 하나 더 확인했다. 이 블랙홀은 태양 질량의 약 1,300배 정도 되는 질량을 가지고 약 3 광년의 거리에서 공전하고 있다. 이 중간질량 블랙홀을 7개 정도의 항성이 둘러 싸서 블랙홀 주위를 공전하고 있다. 천문학계에서는 이를 과거에 우리 은하가 다른 작은 은하를 잡아먹은 증거로 생각한다.
지구에서 가장 가까운 곳에 있는 거대 블랙홀[4]이고, 지구에서 봤을 때 시직경도 가장 클 것으로 예상되기에 역사상 최초로 블랙홀의 사건의 지평선을 직접 관측하려는 시도가 이루어지고 있다.
현재까지 인류가 얻을 수 있는 최대의 분해능을 발휘할 수 있는 방법인 전파 망원경 간섭계를 활용하며, 계획 대로라면, 2017년 내로 이 블랙홀의 본체를 볼 수 있을 것으로 예상되었지만 2019년 4월 국내 참여 연구진에 따르면 2017년에 관측 자체는 성공했으나, 거리가 첫 관측한 처녀자리 A에 비해 거리가 가까워 주변 영향에 따른 영향 등을 분석해야 하고, 자료가 부족할 경우를 대비해 2020년에 한 번 더 관측하기 위한 제안서를 EHT에 제출했으며, 언제 공개할 수 있을지 4월 시점에서는 확정을 짓기는 어렵다고 밝혔다.
2022년에 가스 구름으로 인한 전파 산란을 제거해서 관측한 결과 블랙홀이 원형에 가까우며, 강착 원반과의 기하학적 기울기와 흐름의 각 운동량을 계산한 결과 지구 쪽을 향하고 있는 것으로 나왔다. #, # 이로 인해 자전축이 지구 쪽을 향하고 있다는 이야기가 퍼지기도 했으나 궁수자리 A*가 페르미 거품의 기원이었음이 거의 확실시되고 있어 자전축이 지구 방향을 향하고 있지 않다는 것이 중론이다.
특히 현재 블랙홀이 잠들어 있는 상태이고, 제트 구조가 명확히 발견되지 않았기 때문에 고유자전축이 얼마나 기울어 있는지는 알 수 없으며, 수직이나 수평에 가깝지는 않고 어느정도 기울어 있는 것으로만 추측하고 있다.[5] 게다가 비활성 상태인 특징으로 인해 강착원반이 안정적으로 형성되지 않고 가스 유입 방향이나 시간에 따라서 자기장 흐름에 따라 형성되고 모양이 바뀌는 등 변화가 심한 상태일 가능성이 더 큰 것으로 분석하고 있다.
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EHT(Event Horizon Telescope)가 포착해 낸 궁수자리 A* 중심부 블랙홀의 화상 이미지 |
3. 여담[편집]
우리 은하가 궁수자리 A*를 중심으로 회전하기 때문에 태양계에 있어서 태양 같은 ‘강대한 중력으로 항성계의 중심을 잡는‘ 느낌의 별들의 별로 이해될 수 있지만, 사실 그렇지는 않다. 태양은 태양계의 질량 중 약 99.86%를 혼자 차지하는 독보적인 존재감을 과시하지만, 궁수자리 A*의 중력은 우리 은하 전체의 중력과 비교하면 무시해도 되는 수준이다.[6] 은하가 뭉쳐져 있게 하는 것은 순전히 암흑 물질이 매개하는 중력과 항성 끼리의 자체 인력 때문일 뿐이고, 초대질량 블랙홀은 그 이름이 무색하게 은하를 유지하는 데 생각보다 그리 큰 역할을 하지 않는다는 것이다.
물론 단일 천체로서의 궁수자리 A*는 초대질량 블랙홀로써 그 크기와 질량이 어마 어마한 수준으로, 우리 은하의 중심부에 위치한 궁수자리 A 성단에 한해서 만큼은 지배적인 중력을 행사하여 태양 질량의 수십 배 되는 항성들은 물론 같은 블랙홀까지 흡사 위성처럼 거느리고 있다.[7] 물론 블랙홀 특성 상 절대적인 크기는 그 질량에 비해 생각보다 작은 크기로 태양 반경의 17배 정도 밖에 되지 않는다.[8] 태양 크기의 수 천배가 넘는 초대질량 블랙홀이 수두룩한 우주적 스케일에선 그리 큰 편은 아니지만, 우리 은하 중심 수십 광년 규모의 공간에서는 영향력을 행사할 만큼 꽤 급이 있는 블랙홀이다.
물론 단일 천체로서의 궁수자리 A*는 초대질량 블랙홀로써 그 크기와 질량이 어마 어마한 수준으로, 우리 은하의 중심부에 위치한 궁수자리 A 성단에 한해서 만큼은 지배적인 중력을 행사하여 태양 질량의 수십 배 되는 항성들은 물론 같은 블랙홀까지 흡사 위성처럼 거느리고 있다.[7] 물론 블랙홀 특성 상 절대적인 크기는 그 질량에 비해 생각보다 작은 크기로 태양 반경의 17배 정도 밖에 되지 않는다.[8] 태양 크기의 수 천배가 넘는 초대질량 블랙홀이 수두룩한 우주적 스케일에선 그리 큰 편은 아니지만, 우리 은하 중심 수십 광년 규모의 공간에서는 영향력을 행사할 만큼 꽤 급이 있는 블랙홀이다.
4. 고유 운동[편집]
전파 관측을 하면 궁수자리 A*의 고유 운동을 측정할 수 있다. 이 고유 운동은 우리 은하 중심에 대한 태양의 공전에 기인하기 때문에, 고유 운동의 크기를 곧 태양의 공전각 속도로 간주하여 태양의 공전 속도 및 우리 은하의 태양 주변 영역의 평균적인 은하 회전 속도를 계산할 수 있다.
5. 관련 문서[편집]
[1] 현재 활동이 더뎌진 상태다. 자세한 정보는 후술.[2] 새지테리어스 '에이 스타'로 발음한다.[3] 정식 명칭은 GCIRS 13E이다.[4] 거리는 약 26,000 광년이다.[5] 세이퍼트 은하와 같은 AGN의 조사에서도 제트 및 강착 원반과 먼지 토러스의 방향이 은하면과 완전히 다른 각도로 누워있는 사례가 여럿 알려져 있다. 이는 블랙홀 및 주변 구조는 은하의 팽대부 크기나 원반 두께에 비해 매우 작은 구조이기 때문에, 은하 각 운동량의 영향을 크게 받을 요인이 미약하기 때문이다.[6] 우리 은하의 총 질량은 태양의 약 1조 배로, 관측된 우주에서 보이는 은하 중에서도 상당히 대형 은하에 속한다. 이 모든 질량을 태양의 약 430만 배 정도 밖에되지 않는 질량의 블랙홀 하나가 수 천억 개의 별들과 우주의 물질을 붙잡고 있다는 것은 쇠 숟가락 하나로 호수의 물을 휘저어 소용돌이를 일으키려는 것과 비슷한 수준이다.[7] 실제로 궁수자리 A*를 직접 관찰하기 전부터 이 자리에 초대질량 블랙홀이 있다는 사실은 알 수 있었는데, 항성들 여러개가 빈 공간을 중심으로 엄청난 속도로 공전하는 것을 관측할 수 있었기 때문이다.[8] 블랙홀 대부분을 차지하는 항성질량 블랙홀들은 좀 크다 해도 지구의 웬만한 도시 하나를 겨우 가릴 정도의 크기를 가지고 있다. 문제는 그 질량이 지구의 수 십만 배를 넘긴다.
