우리 우주 가장 거대한 블랙홀에 관한 10가지 발견

과학자들은 발견된 블랙홀 중 가장 거대한 10가지 사실을 발표했습니다. 여기에는 우주를 순회하는 불량 블랙홀부터 이 우주에서 가장 오래된 조상 블랙홀에 이르기까지 다양한 블랙홀들이 포함됐습니다. 무서운 짐승이라고도 칭해지는 블랙홀은 너무 거대해 빛조차도 그 손아귀에서 벗어날 수 없습니다. 발표 당시 과학자들은 은하수 중심에 있는 블랙홀 심장의 최초 이미지를 비롯해 우주에서 발견된 블랙홀의 최초 조상 중 하나까지 다뤘습니다. 이들은 중력 괴물에 대해 그 어느 때보다 더 많은 것을 알게 되었으며, "우리 뇌에서 빠져나가지 않을 우주 진공청소기에 관한 10가지 새로운 대규모 발견을 소개한다"라고 입을 열었습니다.

 

1. 악당이 된 블랙홀

천문학자들이 우주를 떠도는 불량 블랙홀을 처음으로 발견했습니다. 오랫동안 과학자들은 태양 질량의 7~20배에 해당하는 별이 결국 초신성이 되어 블랙홀로 붕괴할 것이라고 예측해 왔으며 이렇게 고립된 블랙홀을 발견한 적이 없었습니다. 천문학자들은 허블 우주 망원경 등을 사용해 블랙홀 주위에서 빛이 어떻게 휘어지는지에 대해 알아내고자 했습니다. 그리고 마침내 지구로부터 5,150광년가량 떨어진 별 질량 블랙홀을 은하수의 중심에서 발견했습니다. 이 블랙홀은 태양 질량의 약 7.1배로 상대적으로 가볍습니다.

 

2. 우주에는 40,000경 개의 블랙홀이 있다

불량 블랙홀은 분명히 드물지만, 우주에서의 유일한 블랙홀은 아닙니다. 과학자들은 우주에 알려진 별들의 분포와 질량을 관찰함으로써 우주에 40,000경 개의 항성 질량 블랙홀이 숨어 있을 것이라 예측했습니다.

 

3. 지구에서 가장 가까운 블랙홀

지난 2020년 천문학자들은 1,000광년 떨어진 곳에서 '가장 가까운' 블랙홀을 찾았습니다. 그리고 2022년 이들은 이 블랙홀이 사기꾼이라는 사실을 알아냈습니다. 한 연구에 따르면 블랙홀로 추정되는 것은 실제로 서로 매우 가깝게 공전하는 두 개의 쌍성이었습니다. 몇 달 후 또 다른 과학자들은 지구에서 가장 가까운 블랙홀을 새롭게 발견했습니다. 이 블랙홀은 뱀주인자리 방향으로 1,566광년 떨어진 곳에 위치해 있습니다. 이는 바로 우리 우주 뒷마당에서 발견됐으며 질량이 지구의 약 10배에 달하는 이 블랙홀은 진짜일 가능성이 높습니다. 연구원들은 "다수 위성과 관측소를 통해 확인된 근처의 거대 괴물은 합리적인 의심의 여지 없이 입증되었다"라고 말했습니다.

 

4. 타오르는 듯한 구멍이 매초 지구를 삼킨다

또 다른 기록적인 뉴스에서 연구원들은 지난 90억 년 동안 존재했던 것으로 알려진 가장 밝고 빠르게 성장하는 블랙홀을 발견했습니다. 이 괴물 물체의 질량은 태양의 30억 배 이상이며 강착 원반, 즉 주위를 소용돌이치는 붉은 뜨거운 물질의 고리는 전체 은하계보다 7,000배 이상 밝습니다. 이것은 너무 밝아 전문적이지 않은 사람들도 지구에서 뒷마당 망원경으로 그것을 볼 수 있습니다. 이것을 발견한 연구자에 따르면, 이 블랙홀은 매초 지구와 같은 물질들을 먹어치우고 있으며 그는 "다행히도 이곳은 아주 멀리 떨어져 있다"라고 농담을 덧붙였습니다.

 

5. 우주 탄생 초기 적색 조상

훨씬 더 멀리 떨어진 곳, 정확히는 지구에서 130억 광년 떨어진 우주의 시작 부분에서 천문학자들은 블랙홀 탄생 가장 초기 증거를 발견했습니다. 이 희귀한 물체는 빅뱅 이후 불과 7억 5천만 년 후, 우주 새벽이라 불리는 시대에 탄생했습니다. 이것은 전이하는 적색 퀘이사로 알려져 있습니다. 이는 붕괴 직전의 아주 초기 은하로 보이는 고대 빛의 밝고 붉은 반점으로 초대질량 블랙홀에 들어갑니다. 이러한 하이브리드 물체는 초기 우주에서 존재할 것으로 오랫동안 예측되어 왔지만, 지금까지 입증된 적은 없습니다.

 

6. 블랙홀은 ORC 공장이다

이상한 라디오 서클(ORC)은 100만 광년 이상 뻗어나갈 수 있는 신비한 녹색 라디오 빛 고리입니다. 2020년 처음으로 하나를 발견한 천문학자들은 이 거대한 녹색 덩어리가 어떻게 만들어진 것인지 잘 몰랐습니다. 이후 과학자들은 5개의 ORC에 대한 새로운 연구를 통해 중요한 단서를 제공했습니다. 그들은 거의 항상 중심에 초대질량 블랙홀이 있는 은하 주위에 형성되는 것처럼 보이는데, 한 가지 설명은 ORC가 거대 블랙홀 주변의 엄청난 폭발에 의해 생성된 전파 충격파라는 것입니다. 다만 이 이론을 보다 확실히 하기 위해서는 여전히 더 많은 연구가 필요합니다.

 

7. 학살된 별에 의해 드러난 숨겨진 블랙홀

블랙홀을 발견하기 위해 과학자들은 특별히 많은 조사를 실시해왔습니다. 이들은 때로 관련 없는 연구 도중 블랙홀이 깜짝 등장하는 것을 좋아하기도 합니다. 거대한 별이 붕괴할 때 발생하는 수명이 다한 폭발, 즉 초신성을 찾던 연구팀이 갑자기 스파게티화된 별의 증거를 발견한 경우도 마찬가지입니다. 바깥층이 벗겨지고 국수 모양의 긴 가닥으로 뻗어 있는 이 별은 블랙홀의 우월한 중력과의 근접 조우로 인해 명백한 희생양이 됐습니다. 연구팀은 이 별의 발견으로 인해 이전에 알려지지 않은 중급 블랙홀로 곧장 나아갈 수 있었습니다. 이 블랙홀은 질량이 태양의 100배에서 10,000배 사이에 달하는 희귀한 종류의 블랙홀입니다.

 

8. 블랙홀 내부를 볼 수 있는 중력파

블랙홀이 충돌할 때에는 지나치게 파국적인 결과가 나타나며 결국 시공간 자체에 파문을 일으킬 수 있습니다. 이러한 잔물결을 중력파라고 합니다. 오랫동안 과학자들은 충돌하는, 가장 거대한 블랙홀의 위치를 찾아내기 위해 중력파 탐지기를 사용해 왔습니다. 이번 연구 이전 천문학자들은 "이러한 파동은 더 깊은 목적에 도움이 될 수 있다"라고 주장했습니다. 충돌 후 중력파가 진화하는 방식을 연구함으로써 과학자들은 블랙홀 내부에 무엇이 있는지 확인할 수 있을 것입니다.

 

9. 500광년 길이의 탯줄

블랙홀은 탐욕스러운 괴물일 수도 있지만, 동시에 자비로운 생명을 주는 존재일 수도 있습니다. 허블 우주 망원경은 지구에서 3,400만 광년 떨어진 초대질량 블랙홀을 발견했는데 이 블랙홀은 가스와 먼지로 이루어진 긴 탯줄을 가지고 있었습니다. 해당 블랙홀은 블랙홀의 가장자리부터 수백 광년 떨어진 어린 별들로 이루어진 빽빽한 들판까지 뻗어 있었습니다. 나사 연구원들에 따르면 빠르게 움직이는 이 이온화된 가스 제트는 인근 왜소은하에서 새로운 별 형성을 촉진하고 있습니다. 한 연구원은 "이러한 현상은 지금까지 본 적이 없다"라고 이야기했습니다.

 

10. 우리 은하 중심의 블랙홀

사건의 지평선 망원경은 지난 2019년 블랙홀의 직접적인 이미지를 공유하며 유명해졌습니다. 이 망원경은 궁수자리 A*라고 알려진 은하수 중심의 블랙홀 사진을 준비하는 데 열심히 노력했습니다. 태양 질량의 약 400만 배에 달하는 궁수자리 A*는 우리 은하를 하나로 묶는 중력 종석 역할을 합니다. 초대질량 심장의 첫 이미지는 이보다 몇 배는 더 작음에도 불구하고 2019년 블랙홀 이미지와 매우 유사해 보입니다. 연구자들은 "블랙홀의 형성과 우리 은하의 역사에 대한 많은 흥미로운 발견을 낳을 수 있다"라는 의의를 강조했습니다.