최종편집2024-04-27 11:59 (토)

[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 최근 천문학자들은 초거대 블랙홀이 고에너지 입자를 어떻게 우주로 발사하는지 관찰했고 여기서 충격적인 사실을 밝혀냈다. 천문학자들은 블레이저의 분출을 따라 전파되는 충격파는 탈출하는 입자를 거의 빛의 속도로 가속하고 자기장을 왜곡시킨다고 밝혔다. 극한의 가속을 연구하는 것은 다른 방법으로는 연구될 수 없는 기본적인 물리학 문제를 탐구하는 데 도움이 될 수 있다.

블레이저는 고에너지 입자의 분출물을 쏘아 올리는 활동적인 블랙홀로, 수백만 또는 심지어 수십억 광년 떨어진 곳임에도 밤하늘의 밝은 점처럼 보인다. 천문학자들은 분출물의 빠른 속도와 촘촘한 기둥 모양의 광선이 블랙홀 주변의 자기장 모양과 관련이 있다는 것을 알았지만, 세부 사항은 모호했다.

IPXE는 지구에서 약 4억 5천만 광년 떨어진 곳에 위치한 Markarian 501이라고 불리는 밝은 블레이저를 관측했다. 천문학자들은 자기장이 Markarian 501의 제트를 어떻게 가속할 수 있는지에 대한 두 가지 주요 아이디어를 생각했다. 첫째는 입자가 자기장 선이 끊어지고 변형되어 근처의 다른 선들과 연결되는 자기적 재결합에 의해 촉진된다는 것이다. 또 다른 옵션은 입자를 제트 아래로 발사하는 충격파이다. 충격이 가해진 지점에서 자기장이 갑자기 난류에서 질서 있는 흐름으로 정렬된다. 이는 입자가 충격 지점을 떠날 때 난류가 다시 시작되어야 한다. 충격이 가속의 원인이라면 다른 망원경으로 측정한 것처럼 단파장 엑스선은 장파장 광과 전파보다 더 편광되어야 한다.

마이애미에 있는 플로리다 국제 대학교의 천체 물리학자 제임스 웹은 입자들이 어떻게 흘러가는지에 대한 세부 사항을 알아내기 위해 아직 해야 할 일이 있다고 말한다. 우선, 무엇이 그 충격을 발생시킬지 확실하지 않다. 하지만 해당 연구는 앞으로 계속 진행될 예정이다.

[이상원 칼럼니스트] 
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자