퀘이사 , 중력 에너지와 빛 에너지의 비밀 퀘이사(Quasar)이야기

'준 항성 전파원(quasi-stellar radio source)'의 줄임말인 퀘이사는 극도로 밝은 활성 은하핵(AGN)입니다.

퀘이사가 항성과 비슷하기 때문에 '준항성상 천체(QSO : Quasi-Stellar Object)'로도 부르고 있습니다.

퀘이사 가상 이미지

이 천체는 은하 중심에 있는 초대질량(태양 질양의 10억 배 이상) 블랙홀에 의해 동력을 얻습니다.

물질이 블랙홀로 떨어지면서 엄청난 양의 에너지가 방출되어 퀘이사는 밝게 빛(태양밝기의 700조 배)납니다.

 

퀘이사는 전자기 스펙트럼 전체에서 엄청난 양의 에너지를 방출하여 우주적 거리에서도 볼 수 있습니다.

 

퀘이사의 주요 특징

퀘이사는 알려진 우주에서 가장 활동적이고 멀리(6억~300억 광년) 떨어진 물체 중 하나입니다.

1) 초대질량 블랙홀

    퀘이사의 중심에는 태양 질량의 수백만에서 수십억 배에 달하는 초대질량 블랙홀이 있습니다.

    블랙홀은 주변 물질을 활발히 축적하여 강착 원반을 형성하고 강렬한 방사선을 방출합니다.

2) 밝기 및 에너지 방출

    퀘이사는 전파, 극초단파, 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 감마선을 포함한 광범위한 파장에 걸쳐 에너지를 방출합니다.

    퀘이사의 광도는 전체 은하의 결합된 빛보다 더 밝을 수 있습니다.

3) 극단적인 거리

    퀘이사는 종종 지구에서 수십억 광년 떨어진 극단적인 우주론적 거리에 있습니다.

    이것은 오늘날 우리가 퀘이사에서 관측하는 빛이 수십억 년 동안 우주를 가로질러 여행해 왔다는 것을 의미합니다.

    빛이 우리에게 도달하는 데 시간이 걸리기 때문에 멀리 있는 물체를 보면 과거를 되돌아볼 수 있습니다.

    가장 먼 퀘이사는 우리가 볼 수 있는 가장 오래된 퀘이사이기도 하며 초기 우주에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.

    가장 멀리 떨어져 있는 퀘이사는 130억 년 전의 모습으로 보입니다.

4) 스펙트럼

    퀘이사의 빛은 퀘이사의 속성에 대해 많은 것을 드러내는 특정 특성을 가지고 있습니다.

    퀘이사의 방출 스펙트럼은 천문학자들에게 어떤 요소가 존재하는지, 퀘이사의 온도, 심지어 얼마나 빨리 움직이는지

    알려줄 수 있습니다.

퀘이사 가상 이미지

5) 제트와 상대론적 효과

    일부 퀘이사는 거의 빛의 속도로 이동하는 입자의 상대론적 제트를 나타냅니다.

    이 제트는 퀘이사의 중심부에서 먼 거리까지 확장될 수 있으며 라디오 및 기타 파장에서 강렬한 방출을 생성할 수

    있습니다.

6) 초기 우주 연구에서의 역할

    퀘이사는 초기 우주의 조건을 이해하는 데 필수적입니다.

    퀘이사의 빛은 은하가 아직 형성되던 먼 과거에 대한 귀중한 정보를 제공하기 때문입니다.

7) 퀘이사 수명

    퀘이사는 활성 단계를 거친 다음 블랙홀 주변의 물질이 고갈됨에 따라 소멸됩니다.

    퀘이사의 수명은 1000만년에서 1억년 사이로 추정된다.

발견 및 명명

퀘이사는 1960년대 전파 천문학자들이 별과 같은 모양을 가진 전파원을 관찰했지만 고도로 적색 편이된 스펙트럼선을 보인 전파원을 관찰하면서 처음 발견되었습니다.

처음에는 별처럼 보였기 때문에 "준 항성 전파원"이라고 불렸지만 이후 관측을 통해 활동 은하 핵으로서의 진정한 본질이 밝혀졌습니다.

 

"퀘이사"라는 용어는 이제 이러한 물체를 설명하는 데 일반적으로 사용됩니다.

퀘이사 가상 이미지

중요성

퀘이사 연구는 천체물리학과 우주론에 대한 우리의 이해를 크게 발전시켰습니다.

퀘이사는 은하의 형성과 진화, 초대질량 블랙홀의 특성, 초기 우주의 조건에 대한 통찰을 제공합니다.

퀘이사의 관측은 현대 천체물리학에서 가장 중요한 발견 중 일부에 기여했습니다.

 

요약하면, 퀘이사는 극한 조건의 물리학, 블랙홀에 가까운 물질의 거동, 우주의 역사와 진화에 대한 독특한 창을 제공하는 매혹적인 물체입니다.