우주에서 가장 뜨거운 곳은 아마도 퀘이사 3C273일 것이며, 그 온도는 약 섭씨 10조도에 달할 것으로 추정됩니다.
허블 우주 망원경이 찍은 이 사진의 퀘이사 3C273. 사진: NASA
태양은 태양계에서 가장 뜨거운 천체이지만, 다른 천체들과 비교하면 온도는 꽤 낮습니다. 하버드 대학교 블랙홀 이니셔티브의 박사후 연구원인 다니엘 팔룸보에 따르면, 우주에서 가장 뜨거운 곳은 초거대 블랙홀, 특히 가스를 빨아들이는 블랙홀과 아주 가깝습니다. Live Science 에 따르면, 블랙홀은 상대론적 제트기를 먹고 있습니다. 제트기는 빛의 속도에 가깝게 추진되고 매우 뜨거운 거대한 물질 빔입니다.
과학자들에게 알려진 우주의 가장 뜨거운 장소는 퀘이사 3C273인데, 이는 지구에서 24억 광년 떨어진 초거대 블랙홀 주변의 매우 밝은 영역입니다. 웨스트버지니아주의 그린뱅크 관측소에 따르면, 이 지역의 핵심 온도는 섭씨 10조도가 넘습니다. 하지만 이러한 온도 추정치는 여전히 불확실하다.
초거대 블랙홀은 극도로 강력하며 대부분 은하의 중심에 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 그들은 크기가 거대합니다. 예를 들어, 은하수 중심에 있는 초거대 블랙홀인 사수자리 A*는 태양보다 수백만 배나 더 무겁습니다. 다른 블랙홀과 마찬가지로 퀘이사 3C273의 중력은 너무 강해서 빛을 포함한 아무것도 탈출할 수 없습니다. 이 중력에 반대되는 것은 블랙홀 주위를 회전하는 가스 고리인데, 이를 강착원반이라고 합니다.
분자들이 고속으로 블랙홀에 빨려들어가면서 충돌로 인해 발생하는 마찰로 인해 수조 도의 섭씨 온도가 발생할 수 있습니다. 비교해 보면 태양 표면은 섭씨 5,500도입니다. Palumbo는 블랙홀의 강렬한 중력이 주변 물질을 우주로 발사되는 상대론적 제트에 부딪히면서 그 온도는 증가할 뿐이라고 말했습니다.
하지만 블랙홀 이니셔티브의 연구원인 코우식 차테르지에 따르면, 우주에서 가장 뜨거운 곳이 어디인지에 대한 답은 질문을 하는 시점에 따라 달라질 수 있다고 합니다. 두 개의 큰 천체가 충돌하면, 그들이 일으키는 폭발로 인해 엄청나게 높은 온도가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 2019년 Nature Physics 저널에 발표된 연구에 따르면, 거대한 별의 붕괴된 핵인 두 개의 중성자별이 충돌하여 최대 섭씨 8,000억 도의 온도를 생성했습니다. 중성자별과 충돌하는 블랙홀은 또한 매우 높은 온도를 생성할 수 있습니다.
우주에서 가장 뜨거운 곳이 어디인지 정확히 알아내는 것은 어려운 일입니다. 먼 곳에 있는 물체의 온도를 연구하는 것도 어려운 일이기 때문입니다. 연구자들은 아직도 블랙홀의 실제 온도가 얼마인지 확실히 알지 못하고 있습니다. 대신 과학자들은 가시광선, 전파, X선의 형태로 초거대 블랙홀에서 방출되는 에너지를 측정합니다. 그들은 이러한 소스에서 생성된 전자기 복사의 파장 패턴을 기반으로 온도를 추정할 수 있습니다.
XRISM(X-선 영상 및 분광 임무)이라는 미래의 X선 관측소는 과학자들이 우주의 고온 가스를 더욱 정확하게 측정하는 데 도움이 될 것입니다. 더욱 진보된 장비 덕분에 그들은 퀘이사 3C273보다 더 뜨거운 영역을 찾아낼 수 있었습니다.
안 캉 ( Live Science 에 따르면)
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