3C 273 (최초의 퀘이사)3C 273
3C 273 (최초의 퀘이사)는 어떤 천체인가요?
블랙홀·퀘이사· 거리 24억 광년. 1963년 천문학자 마르턴 슈미트가 빛을 분석해 정체를 밝히면서, “퀘이사”라는 새로운 종류의 천체가 알려지게 된 천체입니다. 24억 광년 떨어져 있지만 약 13등급으로 빛나, 아마추어 망원경으로 볼 수 있는 가장 먼 천체 가운데 하나입니다.
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하늘에서의 자리
블랙홀 — 처녀자리 방향에 있습니다.
질량·거리·정체
| 질량 | 태양의 약 8.9억 배 |
|---|---|
| 거리 | 약 24억 광년 (적색편이 0.158) |
| 겉보기 밝기 | 12.9등급 — 가장 밝은 퀘이사 |
| 제트 | 길이 약 20만 광년 |
| 질량 측정 방법 | 반향 매핑(방출선이 밝기 변화를 따라오는 시간차)으로 약 8.9억 배, 2018년 GRAVITY 간섭계가 방출 가스의 회전을 직접 재서 약 2.6억 배 |
값은 대표값(근사)입니다. 출처: NASA·IAU 공개 자료 정리.
발견과 이름
1963년 슈미트가 스펙트럼을 풀어 20억 광년 밖임을 알아냈습니다. 최초로 정체가 밝혀진 퀘이사입니다.
밝기 변화로 잰 3C 273 중심 광원의 크기
3C 273의 정체가 밝혀진 뒤, 과학자들은 이 천체의 밝기가 며칠에서 몇 년 사이에 변한다는 것에 주목했습니다. 이것은 빛을 내는 곳의 크기를 알려 주는 단서입니다. 빛을 내는 곳이 아주 크다면, 가까운 쪽과 먼 쪽의 빛이 우리에게 닿는 시각이 달라 밝기 변화가 흐려집니다. 그래서 밝기가 빨리 변할수록 빛을 내는 곳은 작아야 합니다.
계산해 보면 3C 273의 빛은 은하 전체에 비해 아주 작은 영역에서 나와야 했습니다. 그렇게 좁은 곳에서 우리은하 약 100개만큼의 빛을 내는 일은 별을 모아서는 설명하기 어렵습니다. 이 수수께끼는 “거대한 블랙홀로 떨어지는 가스가 빛을 낸다”는 설명이 받아들여지는 데 중요한 이유가 되었습니다. 이 원리는 지금도 퀘이사 중심의 크기를 어림하는 데 쓰입니다.
블랙홀 이야기
3C 273은 영국 케임브리지 대학이 만든 전파원 목록 3판의 273번 천체입니다. 1962년 달이 이 천체를 가리는 순간을 재어 정확한 위치가 알려졌는데, 그 자리에는 13등급의 평범해 보이는 별 하나가 있었습니다. 1963년 마르턴 슈미트는 이 별빛을 색깔별로 나눈 무늬가 수소가 내는 무늬와 같고, 다만 전체가 붉은 쪽으로 약 16% 밀려 있다는 것을 알아냈습니다.
빛이 붉은 쪽으로 밀려 있다는 것은 천체가 우주의 팽창과 함께 빠르게 멀어지고 있다는 뜻입니다. 이 정도로 밀려 있으면 거리가 약 24억 광년이 됩니다. 그렇게 먼 곳에서 별처럼 밝게 보이려면 보통 은하보다 훨씬 밝아야 합니다. 실제로 3C 273은 태양 4조 개를 합친 것보다 밝습니다. 이렇게 별처럼 보이지만 별이 아닌 천체를 “준항성체”, 곧 퀘이사라고 부르게 되었습니다.
이 엄청난 빛은 중심에 있는 태양 약 8.9억 배 무게의 블랙홀에서 나옵니다. 블랙홀로 떨어지는 가스가 뜨거워지며 빛을 내는 것입니다. 중심에서는 길이 약 20만 광년의 가스 줄기도 뻗어 나옵니다. 약 13등급이라 지름 15cm 이상의 망원경이면 별 같은 점으로 보입니다. 별자리 뷰에서는 봄 저녁 처녀자리 서쪽에 표시됩니다.
자주 묻는 질문
- 3C 273 (최초의 퀘이사)의 질량은 얼마인가요?
- 3C 273 (최초의 퀘이사)의 질량은 태양의 약 8.9억 배입니다.
- 3C 273 (최초의 퀘이사)까지의 거리는 얼마인가요?
- 3C 273 (최초의 퀘이사)의 거리는 약 24억 광년 (적색편이 0.158)입니다.
- 3C 273 (최초의 퀘이사)의 겉보기 등급은 얼마인가요?
- 3C 273 (최초의 퀘이사)의 겉보기 밝기는 12.9등급 — 가장 밝은 퀘이사입니다.
- 3C 273 (최초의 퀘이사), 하늘 어느 방향에 있나요?
- 처녀자리 방향입니다.
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수치는 대표값(근사)입니다. 시뮬레이션 위치는 J2000 평균 궤도요소 기반 근사입니다.