찬드라로 자세히 관측된 센타우루스 A 은하의 X선 원천인 ‘C4’. / NASA, CXC, SAO, D. Bogensberger

미국 항공우주국 NASA의 찬드라 X선 우주망원경이 거대한 블랙홀 제트와 미지의 물체가 충돌하는 장면을 관측했다. 이런 드문 현상은 센타우루스 A(Centaurus A) 은하 중심의 초대질량 블랙홀에서 발생했다고 스페이스닷컴이 현지시간 12일 보도했다.

센타우루스 A는 지구에서 약 1200만 광년 떨어져 있는 거대한 은하이다. 지구에서 가장 가까운 활동 은하핵 중 하나로, 강력한 전파를 방출한다. 초대질량 블랙홀이 존재하며, 은하 중심부에서 분출하는 강력한 제트가 관측됐다. 또한 은하 평면 주위에 깔끔하게 배열된 왜소 은하들, 뚜렷한 먼지 띠를 가진 독특한 모양, 두 은하가 충돌하고 합쳐진 결과로 보이는 구조 때문에 '특이한 은하'로 알려져 있다.

블랙홀 제트는 광속에 가까운 속도로 은하 외곽까지 뻗어나가는 고에너지 플라스마로 구성된다. 이번 연구는 블랙홀 제트가 어떤 대상과 충돌할 때 발생하는 극적인 현상을 포착했다는 점에서 특이하다.

미시간 대학교의 데이비드 보겐스버거 박사가 주도한 연구팀에 따르면 제트가 미지의 물체 ‘C4’와 충돌하며 빛나는 충격파를 만들어냈다. 충격파는 X선 데이터를 통해 확인됐다. 문제의 물체는 가스 구름일 가능성이 있지만, 정체는 아직 미지수다. 연구 결과는 '천체물리학 저널(Astrophysical Journal)'에 실렸다.

기존의 블랙홀 제트 연구는 주로 제트 자체의 구조와 역학에 초점을 맞췄다. 그러나 이번은 제트와 다른 물체 간 상호작용을 직접 확인한 드문 사례라고 매체는 밝혔다.

센타우루스 A의 블랙홀 제트는 은하 규모로 확장되며, 관측된 충격파는 제트가 우주 공간을 통과하며 얼마나 강력한 에너지를 방출하는지 보여준다. 이는 블랙홀의 활동이 은하 및 그 주변의 물리적, 화학적 환경에 미치는 영향을 입증한다는 것이다. 

NASA 연구팀은 찬드라 망원경의 데이터를 통해 제트와 충돌 물체의 특성을 더욱 자세히 분석할 계획이다. 이번 연구는 블랙홀 제트와 주변 환경 간의 상호작용, 우주의 진화에서 초대질량 블랙홀의 역할, 우주에서 관측 가능한 극한의 물리적 현상에 대한 이해를 높여줄 것으로 기대된다.