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- 할동 은하가 114일 마다 강한 광선 뿜어내
- 초거대 질랼 블랙홀이 주위를 도는 벼을 삼킬 때 나타나는 현상 일 것으로 추정

우주에서 규칙적으로 폭발하는 게이시르(Geysir) 발견
활동 은하가 114일마다 강한 광선을 뿜어낸다.

수수께끼의 규칙성 :
정확히 114일마다 격렬한 광선을 분출하는 은하가 발견됐다.
주기적인 분출은 5억 7천만 광년 떨어진 은하 중심에 있는 블랙홀 근처에서 발생한다.
무슨 일이 일어나고 있을까? 천문학자들은 별이 그곳에서 점차 찢어지고 있다고 추정한다.
*게이시르(Geysir 아이슬란드 남서부에 있는 수맥과 화산이 합쳐져서 수시로 폭발하는 크고 작은 간헐천을 이르는 용어) 

▲ 먼 은하의 중심은 114 일마다 폭발하는 광선을 생성한다. 블랙홀이 원인일까? © NASA Goddard 우주 비행 센터 / Chris Smith (USRA / GESTAR)

먼 은하에서 방사능이 터지는 것은 드문 일이 아니다.
자동 망원경은 초신성, 감마선 폭발 또는 별 충돌에서 나오는 밝은 섬광을 계속해서 감지한다. 은하 중심에 있는 초거대 질량 블랙홀은 물질을 빨아들일 때 광선분출을 일으킬 수도 있다. 우리 은하수, 궁수 자리 A*의 다소 차분한 블랙홀조차도 그러한 분출을 몇 번이고 경험했다.

114일마다 한 번씩 분출

그러나 ESO 253-3 은하는 다르다.
약 5억 7천만 광년 떨어져 있는 별들의 무리는 가끔 광선이 터질 뿐만 아니라 시계처럼 규칙적으로 분출한다. ASAS-SN 로봇 망원경 네트워크가 2014년 11월 14일 이 은하의 중심부에서 처음으로 섬광을 포착했을 때도 여전히 일상적인 현상으로 보였다. 천문학자들은 그것을 초신성으로 분류했다.

2020년에 마노아에 있는 하와이 대학의 안나 파이네(Anna Payne)는 이 은하에서 포착한 신호를 자세히 살펴보고 놀라운 사실을 발견했다.
처음으로 감지된 방사선 발생은 고립된 단일사건이 ​​아니라 114일마다 반복됐다.
각 플레어(flare; 천체가 갑자기 밝아진 후 서서히 어두워지는 현상)는 약 5일 동안 점차 밝기가 증가한 다음 서서히 사라진다.
이를 통해 천문학자들은 이 은하의 다음 세 가지 분출을 여러 망원경과 다른 파장으로 관찰 할 수 있었다.

▲ 이것이 은하 ESO 253-3의 규칙적인 플레어가 발생하는 방법이다. 아래 동영상 캡쳐 © NASA / GSFC

"이것은 우리가 지금까지 은하의 중심에서 본 것 중 가장 흔하고, 가장 예측 가능하며, 가장 규칙적인 다파장 폭발이다"고 Payne은 말한다. “이 사건들은 우리에게 이 은하 외 게이시르를 자세히 탐험할 수 있는 특별한 기회를 준다.”

▲ 5억 7천만 광년 거리에 있는 ESO 253-3 은하계는 주시하지 않으면 거의 눈에 띄지 않는다. © Michael Tucker/ University of Hawaii, AMUSING survey

세 가지 가능한 설명

이러한 정기적인 발생의 원인은 무엇일까?
이론적으로는 연구자들이 설명하는 것처럼 세 가지 가능한 시나리오가 있다.

첫 번째는 은하 중심부에 서로 공전하는 두 개의 블랙홀이 있다는 관측에 근거한 것이다.
이들의 상호 작용은 그러한 주기적인 방사선 폭발을 일으킬 수 있다. 그러나 두 거인 중력 사이의 거리는 실제로 너무 크다.

두 번째 가능성은 은하 평면에 강하게 기울어진 궤도면에서 궤도를 도는 별일 것이다.
이것은 일정한 간격으로 블랙홀 중 하나에 가깝게 날아가 물질을 잃게 만든다.
이것이 사실이라면, 플레어의 방향은 번갈아 가며 바뀌어야 할 것이다.
천문학자들이 설명하듯이 이것은 사실이 아니다.

찢어지는 별

이것은 세 번째 시나리오를 남긴다.
은하 평면 편심 궤도에 있는 블랙홀 중 하나를 중심으로 그 안에서 별이 궤도를 도는 것이다. 그 별은 몇 번이고 아주 가까이 다가오기 때문에 엄청난 조력에 노출된다.
블랙홀은 점차적으로 별을 찢고 별은 블랙홀로 향할 때마다 가스를 잃는다.
이 주기적인 ‘공급’이 방사선 폭발을 유발한다.

Payne과 그녀의 팀에 따르면 이 세 번째 시나리오가 가장 가능성이 높다.
"우리는 은하 중심에 있는 초거대 질량 블랙홀이 궤도를 도는 거대한 별의 일부를 삼킬 때 이러한 플레어를 생성한다고 믿는다"고 Payne은 말했다.
이 설명이 맞다면 별의 가스 공급이 어느 시점에서 고갈되어야 한다.
결과적으로 방사선의 발생도 약화되고 마침내 완전히 중단되어야 한다.

관찰 중

천문학자들은 우주 게이시르를 추가로 모니터링 해서 이 시나리오가 적용되는지 확인하려고 한다.
지구 기반 망원경 외에도 NASA의 TESS 우주 관측소도 이러한 목적으로 사용할 것이다.
이것은 주로 태양 근처의 외계 행성을 연구하기 위해 고안되었지만 다른 은하의 복사에 대한 귀중한 데이터를 제공할 수 있다.
(237th meeting of the American Astronomical Society)
출처 : NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자] "no science, no future"

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