"왜소은하의 진화 과정에 대한 새로운 증거"
거대 타원은하에서만 발견되던 거대 질량 블랙홀의 활동성 은하핵 현상이 우리은하보다 작은 미니타원은하에서 처음으로 발견됐다.
한국천문연구원(KASI)은 19일 은화진화그룹 산자야 파우델·이창희·김민진 박사팀이 독일 유럽남부천문대 연구진과 함께 질량이 우리은하의 40분의 1인 미니타원은하(SDSS J085431.18+173730.5) 중심부에서 활동성 은하핵 현상을 발견했다고 밝혔다.
활동성 은하핵은 은하 중심에 있는 태양 질량 10만∼100억 배의 거대 질량 블랙홀에서 주변 물질들이 유입되면서 강한 에너지가 뿜어져 나오는 현상으로 우리은하보다 질량이 큰 거대은하들에서 주로 발견된다.
활동성 은하핵에서 나오는 강한 수소방출선의 세기와 선폭을 분석하면 중심부블랙홀의 질량을 정확히 측정할 수 있어 블랙홀이 속한 모(母)은하와 중심부 거대질량 블랙홀의 동반 진화 과정을 연구하는 데 유용하다.
연구진은 슬론전천탐사(SDSS) 관측 자료와 하와이에 있는 CFHT 3.6ｍ 망원경 광학관측 자료를 이용해 가까운 우주에 있는 왜소은하를 탐색, 처음으로 미니타원은하중심에서 활동성 은하핵 현상이 진행 중이라는 직접적인 증거를 발견했다.
이 미니타원은하의 중심 블랙홀은 태양 질량의 약 200만 배에 이르며 이 은하전체 별 질량의 약 0.1%에 해당한다. 은하 중심의 거대 질량 블랙홀은 모은하의 질량이 증가함에 따라 동반 성장하는 것으로 잘 알려졌다.
연구진은 이번 발견으로 그동안 거대타원은하들에서 관측돼온 은하 질량과 블랙홀 질량 간의 상관관계가 미니타원은하에서도 동일하게 성립한다는 사실이 확인됐다고 밝혔다.
이전까지 알려진 미니타원은하들은 대부분 거대은하의 근처에서만 발견돼 거대은하의 강력한 중력장에 의해 주위를 맴돌던 위성은하의 외곽부가 뜯겨나간 후 남은은하중심부 잔재라는 이론이 지배적이었다.
하지만 이번에 발견된 미니타원은하는 근처에 거대은하가 없는 고립된 환경에있어 우리은하의 100분의 1 이하인 작은 왜소은하 간의 병합으로 만들어진 고밀도의타원체 은하일 것으로 연구진은 추정했다.
연구진은 앞으로 다양한 형태의 왜소은하들에 대해 거대 질량 블랙홀 존재 여부를 밝히는 탐색 연구를 계속하고 활동성 은하핵을 감싸고 있는 은하들의 내부구조와운동역학적 성질을 연구하기 위해 제미니천문대(Gemini Observatory) 8.1ｍ 망원경등 대형망원경을 이용한 후속 관측을 추진하고 있다.
이 연구결과는 국제학술지 '천체물리학저널(The Astrophysical Journal Letters)에 게재됐다.
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