거대 블랙홀 초고속으로 도는 별 발견

상대성 이론 검증 기회 제공

우리 은하 중심부에 있는 거대한 블랙홀 주위에 근접해 초속 5000㎞의 속도로 돌고 있는 별이 발견됐다. 이는 아인슈타인의 상대성 이론을 검증할 수 있는 유례없는 기회가 제공된 것으로 과학계는 보고 있다.

미국 로스앤젤레스 캘리포니아대학의 안드레아 게즈 교수가 이끄는 연구진은 우리 은하 중심부의 거대 블랙홀을 11.5년(±3.5개월)이라는 기록적인 짧은 주기로 도는 별을 발견해 ‘S0-102’로 명명했다고 사이언스지에 발표했다.

질량이 태양의 약 400만 배나 되는 이 블랙홀 주변에서 지금까지 발견된 별들 가운데 가장 공전주기가 짧은 것은 S0-2로 16년의 주기를 가졌고 대부분의 별들은 60년 이상의 주기로 돌고 있다. 이처럼 짧은 공전주기를 가진 두 별의 존재는, 장기간 관찰로 이들의 궤도 세차운동(회전축의 방향 변화)을 측정하고 이를 바탕으로 거대 블랙홀의 중력에 의해 시공간이 얼마나 왜곡될 수 있는지 알아낼 수 있음을 의미하는 것이다.

1995년부터 이 블랙홀 주위의 별 3000여개 가운데 S0-2를 집중 연구해 온 게즈 교수는 “S0-101와 S0-2가 추는 탱고는 블랙홀 가까이에서 일어나는 시공간의 진정한 기하학을 처음으로 보여줄 것이다. 이는 별 하나만으로는 측정할 수 없는 것”이라고 기뻐했다. 아이슈타인은 블랙홀의 거대한 질량이 시공간을 왜곡할 수 있을 것이라고 그의 상대성 이론에서 예측했다.

지름 1100만㎞인 이 블랙홀을 도는 S0-101가 근점(중심 천체의 무게 중심에 가장 가까운 궤도상의 점)에 도달한 것은 2009년으로 다시 근점에 오는 시기는 2020년으로 예상된다. S0-102의 근점과 블랙홀 사이의 거리는 지구-태양간 거리의 260배이다. 한편 S0-2가 근점에 도달하는 시점은 2018년이나 2019년으로 예상돼 이 때 두 별의 궤도 시차를 정확히 측정할 수 있게 된다. 이 같은 내용은 사이언스 데일리와 라이브사이언스 닷컴이 5일 보도했다.

 

권순일 기자 kstt77@kormedi.com

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