과학자들이 블랙홀의 정확한 회전 속도를 측정하는데 성공, 블랙홀의 정체를 밝혀내는데 한 걸음 더 다가섰다고 스페이스 닷컴이 20일 보도했다.
하버드-스미소니언 천체물리학센터의 제프리 매클린톡 등 연구진은 세 개의 블랙홀을 관측하면서 이 가운데 하나인 GRS1915+105가 이론상 한계에 가까운 초당 950회의 엄청난 속도로 돌고 있다는 사실을 발견했다고 천체물리학 저널 최신호에 발표했다.
태양 질량의 14배인 이 블랙홀은 이론상 한계속도인 초당 1150회의 82~100% 사이에서 돌고 있는 것으로 밝혀졌다.
별의 회전 속도는 별의 붕괴로 생기는 블랙홀의 회전 속도와 같기 때문에 물체가 극단적으로 수축될 경우 피겨스케이트 선수가 팔을 안으로 접고 팽이돌기를 하는 것처럼 회전 속도는 엄청나게 빨라진다.
천문학자들은 지금까지 10개가 넘는 블랙홀의 질량을 측정하긴 했지만 이들의 회전속도를 알아내지는 못했다.
매클린톡 등 연구진은 미항공우주국(NASA)의 로시 X선 시간측정 위성망원경 자료를 이용, 블랙홀 주변의 강착원반 면적을 구하는데 성공함으로써 회전 속도도 밝혀냈다.
연구진은 "물질은 블랙홀 주변에서 매우 느린 속도로 나선운동을 하다가 이 원반에 도달하면 순식간에 블랙홀로 빨려든다"고 설명했다.
가스와 먼지가 블랙홀에 빨려 들어가면서 가속도가 붙어 마지막에 수백만도로 가열되면서 방출하는 X선으로 이루어진 강착원반의 지름은 블랙홀의 회전 속도가 빠를수록 작아지는데 이는 블랙홀이 회전하면서 시공간을 함께 끌고 가기 때문이다.
따라서 주변의 물질이 블랙홀과 같은 방향으로 회전하면 시공간이 휘기만 하는 것이 아니라 뒤틀리기도 하는 이른바 좌표계 이끌림 현상을 일으키며 이에 의해 물질도 딸려 들어가게 된다.
연구진은 "공간이 당겨지면 주변 입자들을 회전시키기 때문데 입자들은 블랙홀에 훨씬 가까이 접근하게 된다. 만일 입자가 블랙홀과 같은 방향으로 블랙홀 주위를 회전한다면 점점 움직임이 안정돼 반경이 훨씬 작아져도 원형 궤도를 찾을 수 있게 된다"고 설명했다.
디지털뉴스팀·연합뉴스