우리얘기

거대질량 블랙홀(Supermassive Black Hole)은  태양보다 100만~10억 배 더 무거운 블랙홀로, 우리 은하의 중심부는 물론 대부분 은하들의 중심부에 위치하고 있는 것으로 추정되고 있습니다.

<우리나라 연구진이 지상망원경을 이용하여 포착한 Swift J1644+57의 모습.
각 사진 중앙에 위치한 노란색 원 중앙에 있는 천체가 Swift J1644+57이다. 사진 오른쪽 하단에 관측이 이루어진 날을 표시하였다.
갑자기 밝게 나타난 천체가 시간이 갈수록 어두워지는 것을 알 수 있으며, 어두워지는 모습을 분석함으로써 Swift J1644+57이 별을 삼키고 있는 거대질량 블랙홀임을 밝혀낼 수 있었다.
이 사진들은 보현산천문대 1.8m망원경(앞 3장의 사진)과 미국 하와이에 위치한 유커트(UKIRT) 4m망원경(마지막 사진)을 사용하여 얻어졌다.>

우리 연구진이 사용한 망원경은 △한국천문연구원의 보현산천문대 1.8m 망원경 △레몬산천문대 1m 망원경(미국 애리조나주 소재) △서울대 초기우주천체연구단의 주요 관측시설인 유커트(UKIRT) 4m 적외선 망원경(미국 하와이 소재) △우즈베키스탄 마이다낙 천문대 1.5m 망원경 등입니다.

특히 한국천문연구원이 개발해 보현산 1.8m 망원경에 설치한 근적외선 카메라(KASINICS: KASI Near Infrared Camera System)를 통해 관측이 쉽지 않은 근적외선 영역의 자료를 획득할 수 있었고, 이 자료는 Swift J1644+57의 분석에도 핵심적으로 활용됐습니다.

앞으로 Swift J1644+57과 유사한 천체들을 많이 발견하고 지속적으로 연구한다면 거대질량 블랙홀의 연구뿐만 아니라, 그것이 지구에 미치는 영향에 대해서도 구체적으로 예측할 수 있을 것으로 기대됩니다.

이번 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 네이처(Nature)지 2011년 8월 25일자에 게재됐습니다.
(논문명: Relativistic jet activity from the tidal disruption of a star by a massive black hole)

좌로부터, 임명신 교수(연구단장), 김지훈 박사(박사후연구원), 전현성 연구원(박사과정), 박원기 박사(박사후연구원), 전이슬 연구원(박사과정).

 용 어 설 명

거대질량 블랙홀 :   
거대질량 블랙홀이란 태양보다 100만에서 수십억 배 더 무거운 블랙홀을 뜻한다. 대부분 은하의 중심부에 거대질량 블랙홀이 위치하고 있다고 믿어지고 있으며, 은하의 질량이 클수록 그 은하에 속한 거대질량 블랙홀도 질량이 크다는 사실이 알려져 있다. 거대질량 블랙홀로 떨어지는 별이나 성간기체구름들이 충분할 때 막대한 양의 에너지가 마찰열의 형태로 방출이 되는데 이렇게 해서 은하의 중심부가 매우 밝게 빛나는 천체를 "활동은하핵" 또는 "퀘이사"라고 부른다. 지금까지 수많은 퀘이사 및 활동은하핵이 발견되었으며, 우리나라에서도 임명신 교수 연구팀이 2005년 보현산 망원경을 이용하여 국내에서 최초로 퀘이사를 발견한 바가 있다. 별이 거대질량 블랙홀 근처로 떨어질 때 블랙홀의 강한 조석력 때문에  파괴되는 현상을 "tidal disruption"이라고 하며, 이러한 일이 일어나면 비활동적이었던 은하의 중심부가 "활동은하핵"으로 변화한다는 예측이 그동안 있어왔다. 이러한 순간을 포착한 예는 이번이 처음이며 이론적으로만 존재하였던 현상을 새로이 발견하여 거대질량 블랙홀의 이론을 완성하였다는 의미에서 이번 연구가 매우 중요하다고 할 수 있다.  

※ 동영상 및 사진자료 다운로드 : http://astro.snu.ac.kr/~mim/press_im.html

1. BlackHole_Animation.mov
 거대질량 블랙홀로 떨어지고 있는 별이 산산이 부서지고 이것의 잔해가 블랙홀의 주변으로 몰려들면서 블랙홀로부터 강한 광선다발이 뿜어져 나오는 장면을 보여주고 있다(NASA Headquater제작, NASA press release의 일부임).

2. sw1644_cap.gif, sw1644_nocap.gif
  Swift J1644+57의 밝기가 시시각각 변하는 모습(근적외선 촬영)

1. 태양활동주기

● 1609년 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 통해 흑점을 관측한 이래로 태양흑점수가 평균 11.2년을 주기로 증감한다는 것이 확인됨.

● 태양활동주기는 S. H. Schwabe가 1843년에 발견하였고 Rudolf Wolf에 의해 흑점수를 태양활동주기의 표준지수로 사용해 오고 있음.  
 
● 1755년-1766년 주기를 1주기로 명명함. 2011년 현재 태양활동 24주기의 상승기에 해당함.

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2. 태양활동 24주기 예보

□ 태양활동 24주기 예보 패널 (NOAA)

● NOAA, NASA, ISES 등의 선택된 멤버들로 구성. NASA의 재정지원을 받아 NOAA에서 조직함. 12명의 투표권 있는 멤버와 8명의 자문단으로 구성.

● 2007년 4월: 극소기는 2008년 3월이며 극대기는 2011년 10월 (최대 흑점수 140개) 또는 2012는 8월 (최대 흑점수 90개)로 예상함. 2008년 말까지 이러한 예측이 지속됨.

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● 2009년 5월: 극소기는 2008년 12월, 극대기는 2013년 5월경으로 일일 최대 흑점수는 약 90개 정도일 것임.
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□ 태양활동 24주기 예보 (NASA)
 
● 극소기는 역시 2008년 12월이며 극대기는 2013년 7월경으로 일일 최대 흑점수는 약 60개 정도일 것으로 24주기는 약 200년만에 가장 활동성이 낮은 주기가 될 것으로 예상

NASA의 태양활동 24주기 예보 결과

한국천문연구원은 우리나라 시간으로 2월 15일 오전 10시 44분에서 56분 사이에 X등급의 태양 플레어 폭발 (X2.2)이 발생했다고 밝혔습니다.

X등급은 대단히 강력한 폭발로 분류됩니다.

이번 폭발로 인한 전리층 교란은 위성통신에도 영향을 줄 수 있으며, 특히 GPS 등 위성항법시스템을 활용한 정밀 측위(지구상 위치측정)에 오차를 유발할 수 있을 것으로 예상되고 있습니다.

이번 태양 폭발로 발생한 플레어는 빛의 속도로 발산돼 이미 지구 전리층에 영향을 주어 아마추어무선통신 등 단파통신에 영향을 준 것으로 알려지고 있습니다.

이는 한국천문연구원에서 모니터링하는 전리층 관측자료에도 변화를 주었습니다.

한국천문연구원에서 운용하는 태양저주파관측기(e-CALLISTO)에는 15일 오전 11시에서 12시 사이에 45~450 MHz 주파수 대역에서 강한 태양전파폭발이 관측됐고, 이 주파수 대역에서 통신에 영향을 줄 수 있는 태양전파 잡음증가가 1만 배 가량 발생했습니다.

이번 태양 폭발의 특이한 점은 폭발과 동시에 태양대기물질방출(CME)이 함께 발생했다는 점입니다.

CME (Coronal Mass Ejection)은 태양폭발 시 발생하는 고속의 플라즈마 입자로, 지구에 도달하기까지 1~2일 정도 소요될 전망입니다.

한국천문연구원에서 개발한 우주환경예보모델에 따르면 이 태양 플라즈마는 초속 900km 속도로 지구를 향하고 있으며, 우리나라 시간으로 17일 밤에서 18일 새벽 사이 지구에 도착할 것으로 보입니다.

태양 플라즈마 입자가 지구에 도착하게 되면 지구 자기장에 영향을 미쳐 전파교란(통신 잡음 증가)이나 인공위성 운영 장애 등이 발생할 수 있습니다.

하지만 일상생활에는 큰 영향을 주지는 않을 것으로 보입니다.

이 정도 규모의 태양폭발은 지난 2006년 12월 발생한 바 있고 이 때 역시 단파통신 장애가 보고됐습니다.

주목할 점은 이번 폭발이 2012년으로 예상되는 24번째 태양 흑점 주기까지 계속 이어질 것으로 보인다는 것입니다.

HF전파감쇄영향모델

태양전파잡음관측(천문연구원관측e-CALLISTO)

폭발지역영상(보현산Ha관측)

폭발흑점영상(SDO)

한국천문연구원(이하 천문연)이 발표한 ‘두 개의 태양을 가진 외계행성 발견’ 논문이 미국 천문학회지에서 지난 2년간 가장 많이 인용된 논문 중 하나로 집계됐습니다.

두 별로 이루어진 쌍성 주위를 공전하는 외계행성계 모식도

이 발견은 영화 '스타워즈'에 등장하는 주인공 루크 스카이워커의 고향 행성인 타투인에서와 같이 두 개의 태양을 가진 외계행성의 존재 가능성과 더불어 2개의 별로 이루어진 쌍성에서도 행성이 생성되고 살아남을 수 있음을 밝히는 중요한 관측적 증거를 세계 최초로 제시하고 있습니다.

스타워즈의 한 장면. 타투인 행성에서 2개의 태양이 지고 있다

<전문>

새해 2011년이 힘차게 솟아오른 붉은 해와 함께 시작됐습니다!
새해를 맞아 우리 한국천문연구원 임직원 여러분, 아울러 한국천문학회, 한국우주과학회, 한국아마추어천문학회, 한국천문우주과학관협회 회원 여러분 모두 다복하시기를 기원합니다.

2009년 세계 천문의 해를 이어받아 실시한 2010년의 별나라 우리나라 운동은 우리나라에 많은 긍정적 변화를 가져왔다고 생각합니다.
프로와 아마추어를 망라한 모든 천문인들에게 하늘을 숭앙한 민족전통을 계승하는 일이 얼마나 중요한 것인지 깨닫게 했습니다.
천문교육과 천문행사를 활성화해 우리나라의 우주문화 창달에도 크게 기여했습니다.
새해인 2011년에는 우리 한국천문연구원이 주도했던 별나라 우리나라 운동을 사단법인 한국아마추어천문학회에 이관해 바람직한 민간주도 캠페인으로 육성하겠습니다.
그리하여 아이들이 하늘을 보며 자라는 나라, 어른들이 우주를 이야기하는 나라, …, 를 만들어갈 것입니다.
별나라 우리나라 운동이 대표적인 우리나라의 과학관련 국민운동으로 자리매김하고 우리나라가 '천문강국'으로 거듭 태어날 수 있도록 우리 모두 최선을 다합시다.

새해 천문학 분야에서는 25m 거대 마젤란 망원경(GMT, Giant Magellan Telescope) 건립과 한국우주전파관측망(KVN, Korea VLBI Network) 운용에 최선을 다해야 합니다. 거듭 말씀드립니다만, 이제 우리나라는 '천문강국'의 길로 접어들었습니다. 항상 국격을 의식하고 당당한 자세를 잊지 말아야 하겠습니다.

우주과학 분야에서는 2012년 전후로 예상되는 태양풍의 위협에 적극적으로 대처하고 위성레이저추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 사업으로 대표되는 NAP(National Agenda Project) 수행에 초점을 맞춰야 할 것입니다. 특히 공군과 긴밀한 협조체제를 구축해 우주안보에도 기여해야 합니다.

이런 연구개발을 위해서는 자체 기술개발이 필수적입니다. 새해에는 기술개발 분야에 적극 투자할 계획입니다. 또한 고대 천문기록 연구 및 천문유물의 복원 등을 수행하면서 국학으로 품격을 되찾도록 하겠습니다.
송유근 군같은 천재들이 제도적으로 성장할 수 있는 교육 시스템 구축에도 최선을 다할 것입니다.

새해 2011에는 뚜렷한 정체성과 비전을 소유하지 못한 조직은 여지없이 쇠퇴하는 개혁의 파도가 더욱 거셀 것으로 보입니다.
현실에 안주하는 집단, 불평이나 갈등 같은 내부의 적을 제거하지 못하는 집단, 나약하고 비전을 제시하지 못하는 리더를 가진 집단은 쇠망할 수밖에 없는 냉엄한 현실이 우리를 기다리고 있습니다.

이 사실들을 한시도 잊지 말고 새해에는 임직원이 초일류 연구소를 만들겠다는 비전을 가지고 더욱 매진해야만 하겠습니다.
감사합니다.

2011.  1.  1.

한국천문연구원장  박 석 재

2011년 첫 태양은 오전 7시 26분 독도에서 가장 먼저 볼 수 있습니다.

한국 천문연구원은 2011년 새해 주요 지역의 해 뜨는 시각을 아래와 같이 발표했습니다.

보다 자세한 내용은 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지의 생활천문관(http://astro.kasi.re.kr/)에서 찾아 볼 수 있습니다.

2010년 12월 31일 일몰 시각 및 2011년 1월 1일 일출 시각

  다음은 연말 말일 일출몰시각과 새해 일출몰시각의 자료로서,
관측지의 고도를 0m 기준(수평선과 일치)으로 산출한 값입니다.

2010년 12월 21일, 우리나라에서 개기월식을 관측할 수 있습니다.

월식은 태양과 지구, 달이 일직선으로 늘어설 때 발생하는 현상으로, 지구의 그림자 속으로 달이 들어가는 현상을 말합니다.

이 때 지구의 그림자는 태양빛이 전혀 보이지 않는 본그림자(본영)와 태양빛이 일부 보이는 반그림자(반영)로 나누어집니다.

해‧지구‧달의 위치에 따른 본그림자와 반그림자

12월21일 월식 진행도

지구에 영향을 미치는 태양. NASA 제공

○ 미국 NASA 보도자료 관련 홈페이지:

http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/sunearthsystem/main/News081210-kasi.html