과학자들이 M87 은하 중심에 있는 초거대질량 블랙홀(supermassive black hole, SMBH) 강력한 제트의 기원을 밝히고 처음으로 제트와 블랙홀을 함께 관측했다.
관측 결과 블랙홀의 고리가 과학자들이 이전에 믿었던 것보다 훨씬 더 컸다. 연구 결과는 4월 26일(현지시각) 네이처(Nature) 저널에 발표됐다.
Global mm-VLBI Array(GMVA)는 이번한 새로운 결과를 생성하기 위해 전 세계 전파 망원경을 통합했다.
M87 은하 중심에 있는 SMBH는 이벤트 호라이즌 망원경(Event Horizon Telescope, EHT)이 생성하고 2019년에 공개된 이미지에 포착된 최초의 블랙홀이었다. 빛나는 고리로 둘러싸인 밀도가 높고 어두운 블랙홀 이미지가 최초로 공개되면서 전세계 헤드라인을 장식했다.
막스 플랑크 연구그룹(Max Planck Research Group)리더인 상하이 천문대 천문학자 루센은 “M87은 수십 년 동안 관찰되었으며 100년 전에 우리는 제트기가 거기에 있다는 것을 알았지만 맥락에서 그것을 배치할 수 없었다”고 말했다. 논문 주 저자인 루센은 중국과학원(CSA) 연구그룹 일원으로 “NRAO 및 GBO의 최고의 장비를 포함하여 GMVA를 사용하면 더 낮은 주파수에서 관찰하므로 더 자세히 볼 수 있다”고 덧붙였다.
천문학자이자 막스 플랑크 전파 천문학 연구소 VLBI(Very Long Baseline Interferometry) 과학 코디네이터 Eduardo Ros는 “생각보다 크다. 불을 뿜는 괴물이라고 생각하면 예전에는 용과 불이 보였다면 지금은 용이 불을 뿜는 모습을 볼 수 있다”고 말했다.
다양한 망원경과 장비를 사용하여 팀은 이전에 EHT로 가능했던 것보다 초대질량 블랙홀과 그 제트의 구조를 더 완벽하게 볼 수 있었다. VLBA(Very Long Baseline Array)가 제트와 블랙홀의 전체 모습을 제공하는 동안 ALMA는 과학자들이 M87의 밝은 라디오 코어를 분해하고 선명한 사진을 만들 수 있도록 했다. GBT(Green Bank Observatory)의 100미터 수집 표면의 감도 덕분에 천문학자들은 고리의 크고 작은 부분을 모두 분해하고 더 미세한 세부 사항을 볼 수 있었다.
GBT GMVA 코디네이터 과학자 Toney Minter는 “원래의 EHT 이미징은 블랙홀 중심을 둘러싼 강착 원반의 일부만 드러냈다. 관측 파장을 1.3mm에서 3.5mm로 변경함으로써 우리는 강착 원반과 제트를 동시에 더 많이 볼 수 있다. 이것은 블랙홀 주변의 고리가 우리가 이전에 믿었던 것보다 50% 더 크다는 것을 밝혀냈다”고 말했다.
블랙홀의 일부가 이전에 밝혀진 단파장 관측보다 더 클 뿐만 아니라 이제 제트의 기원을 확인할 수 있게 됐다. 이 제트는 블랙홀의 회전하는 핵을 둘러싼 자기장과 블랙홀의 강착원반에서 상승하는 바람에 의해 생성된 에너지에서 태어났다.
