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베이징대학교, 우주에서 가장 밝은 퀘이사 발견
  • 등록일2015.03.06
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2015년 3월 3일 오전 베이징(北京)대학교 물리대학 천문학부 우쉐빙(吳學兵) 교수 연구팀은 지구와 128억 광년(billion light years) 떨어진 퀘이사(quasar, 인류가 관측한 지구와 가장 멀리 떨어지고, 가장 밝은 천체)에서 무게가 120억개 태양과 맞먹는 블랙홀(black hole)을 발견하였다고 밝혔다. 이 블랙홀은 우주 대폭발 발생 9억년 후 형성되었다. 연구 성과는 2015년 2월 26일에 출간한 "nature" 잡지에 게재되었다.

2013년 12월 29일 우쉐빙 연구팀은 중국 윈난(雲南) 리장(麗江)에 설치되어 있는 2.4미터 망원경으로 적색 편이가 5보다 큰 퀘이사 후보체(candidate body)를 발견하였다. 그 후 중국외 대구경 망원경 관측 데이터를 통합하여 분석한 결과, 해당 후보체는 지구와 128억 광년(적색 편이 6.3) 떨어져 있고, 중심의 블랙홀 질량이 태양의 120억배에 맞먹는 퀘이사임을 확인하였다. 이 퀘이사의 광도(발광 능력)는 태양의 430만억배로서 기존의 거리가 가장 먼 퀘이사보다 7배나 더 밝다. 이는 인류가 현재 발견한 아주 먼 우주에서 발광하는 가장 밝고, 중심의 블랙홀 질량이 가장 큰 퀘이사이다.

과학자들은 새로 발견한 블랙홀이 어떻게 이렇게도 빨리 성장하는 원인을 해석하지 못하고 있다. 기존의 이론적으로 볼때 이 블랙홀이 주위의 기체에서 에너지를 흡수하는 속도와 시간으로서는 이렇게 큰 질량의 불랙홀이 형성될 수 없다. “이 퀘이사는 우주 나이가 9억년일 때 형성되었다. 즉 사람의 나이로 말하면 100세 노인이 6살에 해당된다”. 우쉐빙은 “우주 나이가 10억년이 되기 전에 이렇게도 큰 질량의 블랙홀이 형성되었는데 이는 기존 우주의 초기 블랙홀 형성, 진화 및 블랙홀과 항성계의 협동 진화 이론에 도전을 던졌다. 이 블랙홀은 짧은 시간 내에 이렇게 크게 변화하였는데 이는 특수한 과정을 경과하지 않으면 제1세대 항성과 항성계가 형성될 때 이미 시드(seed) 불랙홀이 존재하였을 것으로 예측된다. 기존의 이론으로는 이상 2가지 현상을 해석할 수 없다.”고 밝혔다.

우쉐빙은 “이 퀘이사는 아주 먼 우주 공간의 가장 밝은 등대와 같으며, 눈부신 빛은 초기 우주를 한층 더 탐구하는데 도움이 된다”고 밝혔다. 연구팀은 향후 허블 우주망원경을 포함한 많은 국제 대형 천문망원경을 이용하여 이 특수한 원거리 퀘이사 및 그 부근의 우주 공간에 대하여 계속하여 관측할 예정이다. 우쉐빙 교수 연구팀은 2012년부터 중국 윈난 리장에 설치되어 있는 2.4 미터 망원경으로 관측한 광 스펙트럼을 이용하여 고적색 편이 항성을 탐색하여 중국에서 발견한 적색 편이한 퀘이사의 기록을 업데이트하였다.

현재까지 중국 윈난 리장에 설치한 2.4 미터 망원경으로 모두 40여개의 고적색 편이한 퀘이사를 발견하였다. 이 중 적색 편이가 5보다 큰 퀘이사는 이번의 발견을 포함하여 모두 25개이다.

정보출처 : http://news.gmw.cn/newspaper/2015-03/17/content_105192219.htm