은하 거리 측정하는 새로운 '표준 촛불' 발견…우주의 끝 밝힌다

글자 작게 글자 크게 인쇄하기

천문연구원, '3C 84' 관측 자료로 후보 검증 성공
“가장 먼 거리 측정할 수 있는 중요 지표 될 것”

한국천문연구원이 국제 연구로 새로운 우주 '표준촛불' 후보를 검증하는데 성공했다.

천문연은 제프리 호지슨, 이상성 전파천문연구그룹이 이끄는 국제연구팀이 활동은하핵 '3C 84'를 관측한 자료를 활용해 새로운 표준촛불 후보 검증에 성공했다고 24일 밝혔다.

우리 은하를 벗어나 다른 은하까지의 거리를 측정하는 대표적인 방법은 표준촛불을 이용하는 것이다. 표준촛불은 우리가 고유 밝기를 아는 천체다. 그 빛이 지구에서 얼마나 희미해 보이는지를 분석하면 거리를 역산할 수 있다.

활동은하핵 3C 84를 포함하고 있는 은하 NGC 1275. 연구진은 3C 84에서 분출되는 제트 크기를 계산해 광원까지의 거리를 측정하는 방법을 제시했다.
<활동은하핵 3C 84를 포함하고 있는 은하 NGC 1275. 연구진은 3C 84에서 분출되는 제트 크기를 계산해 광원까지의 거리를 측정하는 방법을 제시했다.>

현재 가장 먼 거리를 측정할 수 있는 표준촛불은 '제일에이(Ia)형' 초신성이다. 그러나 100억광년이 거리 관측 한계다. 밝기의 한계 때문이다. 이 거리보다 먼 곳에 위치한 제Ia형 초신성은 관측할 수 없다. 크기가 140억 광년인 우리 우주를 이해하는데 제한적일 수밖에 없다.

연구팀은 더 멀지만 제Ia형 초신성보다 훨씬 밝은 천체인 활동은하핵을 새로운 표준촛불 후보로 제시했다. 활동은하핵은 대량의 에너지를 방출하는 은하 중심 영역이다. 크게는 태양 질량의 수십억 배 질량의 '초대질량 블랙홀'이 존재한다고 알려져 있다. 이곳 중심에는 아주 강한 복사에너지를 방출하는 '제트'가 있다.

연구진은 페르세우스자리 A 은하 중심 활동은하핵 '3C 84'의 제트에 주목했다. 고해상도 전파 관측이 가능한 미국 초장기선갑섭계(VLBA) 영상지도를 기반으로 '3C 84' 제트까지 거리가 2억2000만~2억5000천만 광년임을 알아냈다. 이는 기존 제Ia형 초신성을 활용해 얻은 수치 2억~2억7000만 광년과 비슷하다. 새로운 표준촛불 후보 자격을 입증한 것이다.

제프리 호지슨 박사는 “본 연구에서 검증한 새로운 표준촛불 후보는 천문학에서 가장 먼 거리를 측정할 수 있게 하는 중요한 지표가 될 것”이라고 전했다.

이상성 박사는 “천문연이 운영하는 한국우주전파관측망(KVN)을 활용해 더 먼 우주에 존재하는 은하까지 거리측정에 도전해 우주의 끝을 밝힐 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com