태양보다 1조 밝은 빛을 뿜어낸 천문 이벤트에 관심이 집중됐다. 초대질량 블랙홀이 항성을 집어삼키며 기록적인 플레어가 발생했는데, 이 극적인 순간은 미국 캘리포니아 팔로마 천문대를 활용한 국제 관측 프로젝트 ZTF(Zwicky Transient Facility)가 잡아냈다.
미국 캘리포니아공과대학교(칼텍) 등이 참여한 국제 연구팀은 4일 국제 학술지 네이처(Nature)에 이런 내용을 담은 관측 보고서를 게재했다. 연구팀은 이번 블랙홀이 적어도 태양의 30배 질량을 가진 항성을 파괴하고 그 물질을 흡수하면서 강렬한 에너지를 내뿜었다고 추측했다.
이번 관측은 밤하늘에서 갑자기 빛나는 천체를 특정하는 ZTF 프로젝트의 귀중한 성과로 평가됐다. 팔로마 천문대는 광범위한 밤하늘을 고성능 카메라로 반복 촬영해 미세한 빛 변화를 검출한다. 연구팀은 2020년에도 초신성보다 10배 이상 밝은 천체 AT2021lwx를 ZTF 프로젝트를 통해 파악했다.
칼텍 매튜 그레이엄 교수는 "이번에 확인된 빛의 원인은 조석파괴현상(TDE)으로 보인다"며 "TDE란 항성이 초대질량 블랙홀에 너무 가까이 접근한 나머지 강한 중력에 이끌려 찢기며 스파게티처럼 길쭉하게 늘어지는 천문현상"이라고 전했다.
이어 "파괴된 항성의 가스는 블랙홀 주위를 돌면서 소용돌이를 만들어 얇은 원반 모양의 층, 즉 강착원반을 형성한다"며 "강착원반 안에서는 가스가 서로 스치면서 온도가 몇만 ℃까지 상승하며, 이때 강력한 빛이나 X선이 발생한다"고 덧붙였다.
연구팀은 이번 TDE를 J2245+3743으로 명명했다. 초대질량 블랙홀이 태양의 30배 넘는 질량을 가진 항성을 찢으면서 태양 10조 개 분량의 관측 사상 가장 밝은 플레어가 관측됐다. 해당 블랙홀은 태양의 5억 배 이상 질량을 가진 것으로 파악됐다.
매튜 그레이엄 교수는 "TDE J2245+3743의 지구로부터 거리는 대략 100억 광년으로, 우주의 나이가 약 138억 년임을 감안하면 우주가 아직 젊은 시절에 일어난 일"이라며 "해당 플레어의 밝기는 관측 기간 중 대략 40배에 달하는 큰 폭으로 변동했는데, 이는 강착원반에 흘러드는 가스의 양이 들쑥날쑥했기 때문"이라고 언급했다.
교수는 "지금까지 확인된 TDE는 약 100건 밖에 되지 않는다"며 "대부분의 빛은 블랙홀의 통상 활동과 거의 구별이 안 되기 때문에 TDE는 발견 자체가 어렵다. 이번처럼 태양보다 10조 밝은 경우는 더더욱 드물다"고 의미를 부여했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
