25일마다 블랙홀에 '잡아먹히는' 별

영국 레스터대

비교적 질량이 작은 블랙홀에 의한 조석파괴현상이 관측됐다. Neils Bohr Institute

블랙홀에 의해 25일마다 반복적으로 조금씩 파괴되는 별이 발견됐다. 블랙홀이 주변 항성에 미치는 영향을 연구하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

영국 레스터대 물리천문학부 연구팀은 주기적으로 폭발이 일어나는 항성을 발견했으며, 이는 항성으로부터 약 5억 광년 떨어져 있는 블랙홀의 영향 때문이라는 연구 결과를 7일(현지시간) 국제 학술지 '네이처 천문학'에 발표했다. 

우주 전자기파 중에서 엑스선(X-ray)만 검출해 관측하는 엑스선 망원경 'XRT'의 데이터를 분석한 결과, 약 25일에 한 번씩 주기적으로 폭발하며 엑스선을 방출하는 항성 '스위프트 J0230(Swift J0230)'이 포착됐다. 연구팀은 이 같은 폭발이 근처에 있는 블랙홀에 의한 '조석파괴 현상' 때문에 발생한 것으로 추측했다. 

조석파괴 현상은 질량이 높은 블랙홀이 주변을 지나던 항성(별)을 강력한 조석력으로 끌어들여 파괴하는 것을 말한다. 조석력은 천체 사이에 작용하는 힘으로, 천체가 회전 운동을 하며 발생하는 원심력과 인력의 차이에 의해 발생한다. 강한 조석력을 가진 천체는 가까이 다가온 다른 천체를 부숴버리기도 한다. 두 은하의 조석력이 맞붙으면 은하의 모양이 뒤틀리는 경우도 있다. 

연구팀은 블랙홀이 주변 항성을 끌어들여 블랙홀 속으로 빨아들이는 건 일반적으로 발생하는 일이나, 스위프트 J0230 항성의 경우 블랙홀에 의해 25일마다 반복적으로 조금씩 파괴되고 있는 것 같다고 설명했다.  스위프트 J0230은 7일에서 10일 동안 밝게 빛났다가 갑자기 빛을 잃는 과정을 25일마다 반복했다. 

스위프트 J0230을 빨아들이는 블랙홀이 태양 질량의 약 1만~10만 배 정도로, 다른 초대질량 블랙홀에 비해 작은 블랙홀인 것으로 추정된다. 연구를 이끈 필 에반스 레스터대 물리천문학부 박사는 "태양 크기와 비슷한 항성이 질량이 비교적 낮은 블랙홀에 의해 반복적으로 조각나고 파괴되는 걸 관측한 것은 이번이 처음"이라고 밝혔다. 

연구에 참여한 킴 페이지 박사는 "아직 연구의 초기 단계이기 때문에 향후 J0230와 비슷한 천체가 훨씬 더 많이 발견될 것으로 예상한다"고 말했다. 
 

[박건희 기자 wissen@donga.com]