현재까지 관측된 우주에서 가장 큰 폭발! AT2021lwx

 

 현재까지 관측된 우주에서 가장 큰 폭발이 발견되었는데요. 이 폭발은 세 번에 걸쳐 총 3년 동안 계속되었으며, 지금까지 알려진 어떤 초신성보다도 10배 이상 더 강력한 에너지를 방출했다고 합니다.

 이 폭발 사건인 AT2021lwx는 초신성보다도 10배나 더 밝았으며, 초신성 폭발은 몇 달 동안 지속되는 반면, 이 폭발은 최소한 3년 동안 계속되었습니다. AT2021lwx는 TDE(조석 교란)으로 알려진, 초대형 블랙홀에 의해 별들이 파괴되고 흡수될 때 방출되는 빛의 3배나 더 밝습니다. 이 폭발은 지구로부터 약 80억 광년 떨어진 곳에서 발생했는데요. 이 폭발은 우주 탄생 후 60억 년후의 시기에 발생한 것으로 보입니다.

 

블랙홀의 충격파 상상도. 출처 :  NASA/GSFC/Dana Berry

 

 AT2021lwx는 2020년에 캘리포니아에 위치한 "Zwicky Transient Facility"에서 처음 발견되었으며, 이후 하와이에 위치한 "Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS)"에서도 관측되었습니다. 이 두 시스템은 우주에서 혹은 우리 가까운 곳에서 초신성이나 감마선 폭발 같이 시간이 지남에 따라 밝기가 급격하게 변하는 천체 현상을 탐지하기 위해 밤하늘을 조사하는 데 사용됩니다. 이러한 밝기의 변화는 우주의 깊은 곳에 있는 초신성이나 감마선 폭발 또는 혹은 혜성이나 소행성 같은 우리 가까운 공간에서 발생한 사건을 나타낼 수 있습니다.

 이번 연구를 주도한 사우스햄튼(Southampton) 대학의 박사후 연구원 필립 와이즈먼(Philip Wiseman)은 최근 한 종류의 초신성을 찾던 중 검색 알고리즘이 이 우주 현상을 감지한 것을 우연히 발견했다고 했는데요. 필립 와이즈먼은 "대부분의 초신성과 중력장 흡수 현상(TDE)은 며칠 또는 몇 달 동안만 유지된 후 사라집니다. 이 이상으로 오랫동안 밝게 유지되는 것은 매우 특이한 현상입니다."라고 말했습니다.

 와이즈먼과 함께한 천문학자 팀은 AT2021lwx가 아마도 수천 배에 달하는 질량을 가진 가스 구름을 흡수한 블랙홀로 인해 발생한 것으로 추정합니다. 블랙홀이 가스 구름의 조각을 삼켰을 때, 남아 있는 가스와 그 주위에 둥글게 펴진 먼지 환(토러스)으로 충격파가 전달되면서 밝은 전자기 복사를 방출하게 됩니다. 이와 같은 사건은 이전에도 관측되었지만, 그 빈도는 극히 드물었습니다. 게다가 이전에 관측된 사건들 중 AT2021lwx와 같은 규모의 사례는 없었습니다.

 

가스를 흡수하는 블랙홀에대한 상상도. 출처 : NASA

 AT2021lwx가 관측된 가장 밝은 우주 현상은 2022년에 관측된 감마선 폭발인 GRB 221009A보다는 밝지는 않았는데요. 그러나 이번 발견이 가장 큰 폭발이 될 수 있는 이유는 폭발의 지속력때문입니다. GRB 221009A은 지구에서 24억 광년 거리에서 발생한 사건인데요. 폭발은 불과 10시간 동안 지속되었다고 합니다. 비록 이는 감마선 폭발로서는 상당히 오래 지속되는 시간이지만, AT2021lwx가 발산한 총 에너지는 이 감마선 폭발이 발산한 에너지보다도 훨씬 많다고 합니다.

 연구팀은 이제 X선을 포함한 다른 파장의 빛으로 폭발 사건을 관찰할 예정입니다. 이를 통해 폭발의 온도, 폭발 과정 등을 파악할 예정이라고 합닏다. 또한, 추측한 것처럼 블랙홀이 거대한 가스 구름을 흡수하며 이러한 빛이 발생하였는지 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 검증한다고 합니다.