우리은하에서 관측된 가장 빠른 별, 중심 블랙홀 연구의 새 탐침으로

천문학자들이 우리은하 중심의 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A* 주위를 돌며 우리은하에서 관측된 별 중 가장 빠른 속도에 이르는 희미한 별 S301을 확인했다. 블랙홀에 가장 가까이 접근할 때 이 별의 속도는 초속 약 2만 5천 킬로미터로, 광속의 약 8%에 달한다. 또한 지금까지 알려진 별 가운데 블랙홀에 가장 가까이 다가가며, 최근접 거리는 토성과 태양 사이의 거리와 비슷하다.

연구진은 칠레의 초거대망원경 관측 시설에 있는 유럽남방천문대 망원경 4대를 이용해 S301을 발견했다. 적외선 관측으로 은하 중심을 가리는 먼지와 가스를 뚫고 볼 수 있었다. 연구팀은 희미하고 빠르게 움직이는 빛점을 발견한 뒤 위치를 추적하고 과거 데이터를 조사해, 주기가 8.7년이고 매우 길쭉한 궤도를 재구성했다. 연구 결과는 Nature에 발표됐다.

과학적으로는 속도보다 블랙홀과의 근접성이 더 중요하다. 이 별의 움직임에는 태양 질량의 약 400만 배인 블랙홀이 공간과 시간을 어떻게 왜곡하는지가 기록돼 있다. 2031년의 다음 최근접 통과를 포함해 관측을 계속하면 천문학자들은 향후 10년 안에 궁수자리 A*의 회전을 측정할 수 있을 것으로 보인다. 이런 측정은 회전하는 블랙홀이 주변 시공간을 어떻게 끌고 도는지 검증하고, 블랙홀과 우리은하가 어떻게 진화했는지에 대한 단서를 제공할 수 있다.