블랙홀이라고하면 모든 것을 빨아들여 버린다는 이미지가 강할지도 모르지만, 한편으로 고온의 플라즈마를 제트 분사하고있다는 것도 알려져있다. 새롭게, 거대 블랙홀을 관측하기 위해 여러 전파 망원경을 결합한 이벤트 호라이즌 망원경(EHT)이 촬영 한 이미지로, 블랙홀이 방출하는 제트 분사의 에너지 원에 대한 수수께끼가 해명되려하고 있다고 과학계 미디어 Quanta Magazin이 언급하고있다.
허블 우주 망원경으로 관측 한 결과, 대부분의 은하의 중심에는 초거대 질량의 블랙홀이 존재한다고 생각할 수 있다. 그런 초거대 질량 블랙홀은 고 에너지의 플라즈마 제트를 분사하고 있고, 은하에서 가장 밝은것으로 되어있는 천체의 퀘이사의 빛도, 블랙홀의 엔진에 기인하는 것이라고...
초거대 질량 블랙홀의 질량과 은하의 중심부에있는 팽창하는 팽창의 질량은 비례 관계에 있음을 알고 있으며, 은하 중심의 블랙홀은 은하의 형성과 깊이 관련되어 있다고 생각할 수있다. 2019년에는 고 에너지의 제트를 분사하여, 여러 은하계에 걸쳐 별의 항성을 촉진하는 것으로 보이는 블랙홀이 발견되었다.
EHT는 그런 초거대 질량의 블랙홀을 관측하기위한 국제 프로젝트이며, 처녀 자리 은하단의 핵심 초거대 질량 블랙홀 "M87"의 관측 등을 실시하고 있다. EHT가 촬영 한 이미지가 초거대 질량 블랙홀에 의한 제트 분사의 에너지 원에 대한 하나의 가설을 뒷받침했다는 것으로, Quanta Magazin은 이번 발견을 설명하는 동영상을 공개하고있다.
은하의 중심부에 위치한 우주에서 가장 신비로운 존재가 초거대 질량 블랙홀이다. 태양의 수백만~수십억 배의 질량을 가진 초거대 질량 블랙홀은, 고 에너지의 플라즈마 제트를 분사한다. 이것은 물리학에서 알려진 가장 높은 에너지를 가진 현상이라는 것.
2019년 4월, EHT는 M87의 모습을 포착 한 사진을 공개했다. 오랫동안 이론적 인 존재였던 블랙홀의 모습을, CG나 시뮬레이션이 아닌 실제 관측 결과로 촬상 한 것은 획기적인 일이었다.
그리고 2021년 3월, EHT는 M87의 새로운 이미지를 공개. 이 사진이 바로 천문학 자들이 "블랙홀이 방출하는 제트 분사의 에너지 원"을 이해하는 단서가된다고 한다.
"퀘이사는 대부분의 은하의 핵에있는 블랙홀이다"라고....
스탠포드 대학의 천체 물리학 교수인 브랜드 포드 씨. "퀘이사는 우리 태양계보다 작지만, 다양한 메커니즘을 통해 은하계를 빛낼 수있습니다. 매우 작지만, 매우 강력한 엔진입니다"라고 코멘트.
퀘이사의 중심부에 위치한 초거대 질량 블랙홀은 매우 큰 질량을 가지고있는 것이 특징이지만....
동시에 "고속으로 회전하고있다"는 점도 중요한 특징이다라는 것.
브랜드 포드 씨가 로만 네크 씨와 공동으로 1977년에 제창 한 "브랜드 포드, 네크 기구"라는 이론에서는, 블랙홀의 회전에 의해 플라즈마가 끌어당겨져 자기장이 생기고, 수천 광년까지 닿는 제트 분사를 방출하고 있는것으로 되어있다. 즉, 블랙홀의 회전에 의한 자기장이 강력한 제트 분사 에너지 원이라는 가설이다.
브랜드 포드 씨는, "제트 자체는 매우 고온의 가스로 구성되어 있으며, 자기장과 함께 광속에 가까운 속도로 이동하고있다"고 말하고, 방사선 빔처럼 우주 공간으로 발사된다고 설명하고있다.
처음 은하의 중심에서 연장하는 우주 제트를 발견 한 것은 미국의 천문학자 인 히버 커티스 씨로, 1918년의 일이었다. 이 제트 분사는 후에 M87에서 나온 것으로 알려져있다.
브랜드 포드 씨가 캠브리지 대학의 학생이었던 1970년대 초반은 "블랙홀 연구의 골든 타임"이었다는 것. 같은 시기에 스티븐 호킹 씨도 캠브리지 대학에서 연구를하고 있었던 것 외, 런던에서 로저 펜로즈 씨가 블랙홀의 연구를 하고있었다.
그런 가운데, 브랜드 포드 씨는 친구였던 로만 네크 씨와 함께 브랜드 포드 네크기구를 발표했다.
브랜드 포드 네크 기구는 블랙홀의 회전으로 에너지를 추출 할 수 있으며, 그것이 제트 분사의 에너지 원이되고 있다고 주장하는 것이었다.
브랜드 포드 네크 기구에 따르면, 회전하는 블랙홀이 자기장을 비틀어 나선형으로 하면....
전자와 양성자가 자기장의 나선형을 통해서 블랙홀의 방향으로 분사되는 플라즈마 제트로 된다고되어있다.
이것은 어디까지나 이론에 불과했지만, 2021년 3월에 EHT가 발표 한 사진에는 전파가 나선 모양으로 편광하고있는 모습이 찍혔다.
네덜란드 라도바우도 대학의 천체 물리학 자이며 EHT의 프로젝트 멤버 인 사라 이사운 씨는 "이 이미지는 자기장이 나선형임을 알려드립니다. 브랜드 포드 네크 기구에는, 바로 우리가 보고있는 것 같은 질서있는 자기장이 필요합니다"라고 코멘트.
이 나선형의 구조는 브랜드 포드 네크 기구가 예측하는대로 블랙홀이 아주 가까이에 가스를 밀어내는 자력이 있다는 것을 의미하는 것.
이사운 씨 등이 자력이 초거대 질량 블랙홀이 방출하는 제트 분사의 에너지 원이라고 생각하고 있다. 브랜드 포드 씨는, 초거대 질량 블랙홀은 아주 작은 천체이면서도 은하에서 중요한 빅 플레이어라고 말한다.
