[아하! 우주] 강력한 X선 방출…3만 광년 거리 블랙홀의 ‘식사 순간’

미국 매사추세츠공대(MIT)와 하버드대의 학생 연구진이 지구에서 약 3만 광년 거리에 있는 새로운 블랙홀의 X선 방출을 포착했다고 미국항공우주국(NASA)이 최근 밝혔다.

NASA에 따르면, 이들 연구자는 NASA의 소행성 연구 우주탐사선 ‘오시리스-렉스’(OSIRIS-REx)에 탑재된 X선 관측장비 렉시스(REXIS·Regolith X-ray Imaging Spectrometer)로 소행성 ‘베누’를 연구하던 중 우연히 비둘기자리 쪽에서 강력한 X선을 방출하는 블랙홀을 포착했다. 렉시스는 이들 학생이 교수의 감독 아래 자체 제작한 장비다. 이에 대해 NASA는 현재 ‘MAXI J0637-430’라는 명칭이 부여된 이 블랙홀은 원래 지난해 11월 2일 국제우주정거장(ISS) 일본실험모듈(JEM)의 천체X선관측기인 맥시(MAXI·Monitor of All-sky X-ray Image)에서 처음 발견한 것으로, 렉시스팀은 이날로부터 9일 만인 그달 11일 해당 블랙홀의 X선 방출을 우연히 포착한 것이라고 설명했다.

블랙홀의 X선 방출은 이 무시무시한 천체가 근처에 있는 일반 항성을 강력한 중력으로 당길 때 발생한다. 항성에서 부서져나온 막대한 양의 물질이 블랙홀을 둘러싼 회전 원반 속으로 소용돌이치며 끌려들어가는 데 그 과정에서 엄청난 양의 에너지가 주로 X선 형태로 방출되기 때문이다. 즉 블랙홀의 X선 방출은 그야말로 블랙홀이 식사하는 순간을 잡아낸 것이나 마찬가지인 셈이다. 참고로 X선 방출은 우주에서만 관측할 수 있다. 왜냐하면 지구에서는 대기가 인체에 해로울 수 있는 X선 등을 막아내기 때문이다. NASA는 지난달 27일부터 홈페이지를 통해 오시리스-렉스 우주선에 장착된 렉시스 관측장비로 감지한 블랙홀의 강력한 X선 방출을 시각적으로 보여주기 위해 영상 외에도 GIF 이미지(움직이는 이미지)를 함께 공개하고 있다.

해당 블랙홀을 우연히 포착한 렉시스의 명령어 시퀀스를 설계한 MIT 대학원생 매들린 램버트는 “블랙홀의 X선 방출을 감지한 것은 우리 렉시스팀에게 자랑스러운 순간”이라면서 “이는 우리 장비가 제대로 작동하고 있음을 보여준다”고 말했다.

렉시스 프로젝트의 주목적은 차세대 과학자와 기술자 그리고 관리자인 학생들이 항공우주에 관한 하드웨어 장치를 개발하고 운영하는 임무를 제대로 준비할 수 있도록 하는 데 있다. 2년 전 오시리스-렉스 우주선이 소행성 베누를 탐사하기 위해 우주로 떠난 뒤 지금까지 거의 100명에 달하는 학부생과 대학원생이 렉시스팀에서 일해 왔다.

현재 소행성 베누 주위를 공전하고 있는 오시리스-렉스 우주선은 앞으로 1년 안에 해당 소행성에 잠시 착륙해 적어도 60g의 표토(레골리스) 표본을 채집해 귀환하는 것이 궁극적인 목표다. 베누는 탄소가 풍부한 암석질의 천체라서 생명의 씨앗인 유기물질이나 분자 전구체를 포함하고 있을 가능성이 있기 때문이다.

이에 대해 NASA는 베누의 표본을 분석하는 것은 행성 과학자들이 지구에 생명의 씨앗을 전달하는 데 있어 이런 소행성이 어떤 역할을 해왔는지 지금보다 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라고 설명했다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr