Curiologist K

우리 은하 안에는 지금 이 순간에도 새로운 별이 탄생하고 있다. 태양만 한 별 하나가 만들어지려면 수백만 년이 걸리지만, 우주적 시간 척도로 보면 그건 눈 깜짝할 사이다. 더 놀라운 사실은, 별의 탄생 과정이 단순한 '수축'이 아니라 폭발과 충격파, 자기장이 뒤엉킨 격렬한 사건이라는 점이다. 우리가 밤하늘에서 보는 고요한 별빛 뒤에는 상상하기 어려운 혼돈이 숨어 있다. Photo by Pawel Czerwinski on Unsplash 별의 재료: 성간 가스와 먼지란 무엇인가? 우주는 텅 비어 있지 않다 별과 별 사이의 공간을 '성간 매질(interstellar medium)'이라고 부른다. 여기에는 주로 수소와 헬륨 가스, 그리고 아주 미세한 먼지 입자들이 퍼져 있다. 밀도는 지구 대기와 비교하면 거의 진공에 가깝지만, 우주 전체 부피를 고려하면 그 총량은 어마어마하다. 이 가스와 먼지가 특정 지역에 뭉쳐 있는 곳을 '분자운(molecular cloud)'이라고 한다. 분자운은 온도가 영하 260도에 가까울 만큼 극도로 차갑고, 내부에서는 수소 분자, 일산화탄소, 심지어 간단한 유기 분자들도 발견된다. 오리온자리 근처에 있는 오리온 분자운은 지구에서 약 1,300광년 떨어져 있으며, 현재도 활발하게 별을 만들어내고 있는 대표적인 사례다. 중력이 모든 것을 시작한다 분자운은 자체 중력으로 서서히 수축하려는 경향이 있다. 하지만 내부의 열 압력과 자기장이 이를 방해한다. 이 균형이 깨지는 순간, 즉 어떤 외부 충격이 가해지는 순간 수축이 시작된다. 근처 초신성 폭발의 충격파가 분자운을 압축하는 것이 가장 흔한 방아쇠 역할을 한다. AI Generated · Google Imagen 별이 만들어지는 과정: 원시별에서 주계열성까지 중력 수축과 원시별의 탄생 분자운의 일부가 중력 붕괴를 시작하면, 그 중심부는 점점 밀도가 높아지고 온도가...

우리 은하 중심에는 태양 질량의 약 400만 배에 달하는 초대질량 블랙홀이 자리 잡고 있다. 그런데 천문학자들이 수십 년째 풀지 못한 질문이 하나 있다. 그 블랙홀이 먼저 생겨서 은하를 만들었을까, 아니면 은하가 먼저 만들어지고 블랙홀이 나중에 자랐을까? 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐는 질문이 우주 규모로 확장된 셈이다. Photo by Maya Alexa G. Romero on Unsplash 초대질량 블랙홀이란 무엇인가 — 그 규모가 상상을 초월하는 이유 블랙홀의 종류와 초대질량 블랙홀의 위치 블랙홀은 크기에 따라 크게 세 종류로 나뉜다. 별 하나가 죽어서 만들어지는 항성질량 블랙홀, 중간 질량 블랙홀, 그리고 은하 중심에 자리 잡은 초대질량 블랙홀이다. 초대질량 블랙홀은 태양 질량의 수백만에서 수백억 배에 달하며, 지금까지 관측된 거의 모든 대형 은하의 중심에 하나씩 존재하는 것으로 확인됐다. 2019년 이벤트 호라이즌 망원경 팀이 처녀자리 은하단의 M87 은하 중심에 있는 블랙홀을 직접 촬영하는 데 성공했다. 그 블랙홀의 질량은 태양의 약 65억 배. 지구 전체 크기와 비교하면 그 사건 지평선은 태양계 전체를 삼킬 만큼 크다. 숫자로는 이해가 되는데, 실감은 잘 안 된다. 퀘이사 — 블랙홀이 '먹는 중'일 때의 모습 블랙홀 자체는 빛을 내지 않지만, 주변 물질이 빨려 들어가는 과정에서 어마어마한 에너지가 방출된다. 이 상태를 퀘이사(quasar)라고 부른다. 퀘이사는 우주에서 가장 밝은 천체 중 하나로, 수십억 광년 떨어진 곳에서도 관측된다. 흥미로운 점은 퀘이사 대부분이 우주 초기, 즉 빅뱅 이후 수억 년 이내에 집중적으로 발견된다는 사실이다. AI Generated · Google Imagen 은하와 블랙홀은 어떻게 함께 자라는가 — 공동 진화의 증거 'M-시그마 관계'가 말해주는 것 1990년대 후반, 천문학자들은 놀라운 패턴을...