본디강착 (Bondi Accretion)
한 줄 정의: 각운동량이 없는 기체가 중심 천체로 구형 대칭으로 빨려드는 이상화된 강착 모형입니다.
쉽게 풀면
주위에 퍼져 있는 기체가 블랙홀이나 별 쪽으로 사방에서 똑같이 떨어져 들어간다고 가정하면, 유입되는 물질의 양을 비교적 간단한 식으로 계산할 수 있습니다. 이것이 본디강착입니다. 중심 천체의 질량이 클수록, 주변 기체가 차갑고 밀도가 높을수록 더 많이 빨려 들어갑니다.
왜 중요한가
실제 강착은 회전 때문에 강착원반을 이루지만, 본디강착은 그 상한선을 가늠하는 기준값을 손쉽게 제공합니다. 은하단 중심 은하나 궁수자리에이스타처럼 뜨거운 기체 속에 잠긴 블랙홀의 강착률을 추정할 때, 관측된 밀도와 온도로부터 이 값을 계산해 실제 광도와 비교하는 방식이 표준적으로 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"X선으로 측정한 중심 기체의 밀도와 온도로부터 계산한 본디강착률은 관측된 제트 출력보다 두 자릿수 이상 컸다."
조금 더 깊게 보면
본디반지름은 중심 천체의 중력이 기체의 열운동을 압도하기 시작하는 경계로 정의되며, 그 안쪽에서 흐름이 초음속으로 자유낙하합니다. 실제 계에서는 아주 작은 각운동량만 있어도 흐름이 원반으로 바뀌고, 유출과 대류가 물질 대부분을 되돌려 보내기 때문에 실제 강착률이 본디 값보다 훨씬 작은 경우가 흔합니다. 이 차이는 에딩턴광도에 한참 못 미치는 저광도 활동은하핵을 설명하는 출발점이 됩니다.
주의할 점
본디강착은 회전과 자기장, 유출을 무시한 이상화이므로 실제 강착률의 정확한 예측치가 아니라 기준 척도로 써야 합니다. 관측 광도가 본디 예측보다 낮다고 해서 곧바로 관측 오류라고 볼 수 없습니다.