우주에서 가장 뜨거운 곳은 퀘이사 3C273일 것으로 추정되는데, 그 온도는 섭씨 약 10조도에 달합니다.
허블 우주 망원경이 촬영한 이 사진 속 퀘이사 3C273. 사진: NASA
태양은 태양계에서 가장 뜨거운 천체이지만, 다른 천체들에 비하면 상당히 차갑습니다. 하버드 대학교 블랙홀 이니셔티브의 박사후 연구원인 다니엘 팔룸보는 우주에서 가장 뜨거운 곳은 초거대 블랙홀, 특히 가스를 빨아들이는 블랙홀과 매우 가깝다고 말했습니다. 라이브 사이언스 에 따르면, 가스를 빨아들이는 블랙홀은 상대론적 제트, 즉 빛의 속도에 가깝게 추진되는 거대한 물질 빔을 가지고 있으며, 매우 뜨겁습니다.
과학자들이 알고 있는 우주에서 가장 뜨거운 곳은 퀘이사 3C273입니다. 지구에서 24억 광년 떨어진 초대질량 블랙홀 주변의 매우 밝은 영역입니다. 웨스트버지니아주 그린뱅크 천문대에 따르면 이 영역의 중심부 온도는 섭씨 10조도(°C)가 넘습니다. 그러나 온도 추정치는 아직 불확실합니다.
초대질량 블랙홀은 매우 강력하며 대부분의 은하 중심에서 발견됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 그 크기는 엄청납니다. 예를 들어, 우리 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A*는 태양보다 수백만 배나 무겁습니다. 모든 블랙홀과 마찬가지로 퀘이사 3C273은 빛을 포함한 어떤 것도 빠져나올 수 없을 만큼 강력한 중력을 가지고 있습니다. 이러한 중력을 상쇄하는 역할을 하는 것이 블랙홀 주위를 회전하는 강착 원반이라는 가스 고리입니다.
분자들이 블랙홀에 고속으로 빨려 들어가면서 발생하는 마찰로 인해 수조 도의 온도가 발생할 수 있습니다. 이에 비해 태양 표면의 온도는 5,500도입니다. 팔룸보는 블랙홀의 강력한 중력이 주변 물질을 우주로 분출하는 상대론적 제트에 충돌시키면서 온도가 상승할 뿐이라고 말했습니다.
하지만 블랙홀 이니셔티브의 연구원인 쿠식 차테르지는 우주에서 가장 뜨거운 곳이 어디인지에 대한 답은 질문의 시점에 따라 달라질 수 있다고 말합니다. 두 개의 큰 천체가 충돌하면 발생하는 폭발로 인해 극도로 높은 온도가 생성될 수 있습니다. 예를 들어, 네이처 피직스(Nature Physics) 저널에 실린 2019년 연구에 따르면, 큰 별의 핵이 붕괴된 두 개의 중성자별이 충돌하여 최대 섭씨 8천억 도의 온도를 생성합니다. 블랙홀과 중성자별이 충돌하면 매우 높은 온도가 생성될 수도 있습니다.
우주에서 가장 뜨거운 곳은 어디인지 정확히 알아내기 어렵습니다. 멀리 있는 물체의 온도를 연구하는 것이 어렵기 때문입니다. 연구자들은 여전히 블랙홀의 실제 온도에 대해 확신하지 못하고 있습니다. 대신 과학자들은 초거대 블랙홀에서 방출되는 에너지를 가시광선, 전파, 그리고 엑스선의 형태로 측정합니다. 이러한 에너지원에서 생성되는 전자기파의 파장 패턴을 기반으로 온도를 추정할 수 있습니다.
미래의 X선 관측소인 XRISM(X-ray Imaging and Spectrometry Mission)은 과학자들이 우주의 고온 가스를 더욱 정확하게 측정하는 데 도움을 줄 것입니다. 더욱 발전된 장비를 활용하면 퀘이사 3C273보다 더 뜨거운 영역을 발견할 수도 있습니다.
안캉 ( Live Science 에 따르면)
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