[과학을 읽다]괴물 블랙홀…천문학계 관심 집중

8억7500만년의 나이 블랙홀, 질량은 태양의 120억배

▲아주 짧은 기간에 초거대 블랙홀로 성장한 괴물 블랙홀이 발견돼 관심을 모으고 있다.[사진제공=Zhaoyu Li/Shanghai Astronomical Observatory/사이언스]

[아시아경제 정종오 기자] 아주 젊은 나이의 블랙홀이 엄청난 질량의 크기로 급성장했다는 사실이 밝혀지면서 우주과학 분야에 초미의 관심사가 되고 있다. 최근 중국 연구팀에 의해 밝혀진 것을 보면 빅뱅이후 고작 8억7500만년에 불과한 블랙홀의 질량이 태양의 120억 배에 이르는 것으로 나타나 학계에 비상한 관심을 모으고 있다. 현재의 이론으로는 쉽게 설명되지 않는 부분이다.

모든 은하들은 중심에 초질량의 블랙홀을 가지고 있는 것으로 여겨지고 있다. 처음에는 아주 작다. 태양의 100~10만 배 정도 질량이다. 시간이 흐를수록 블랙홀은 가스와 먼지, 주변의 별들을 집어 삼키면서 점점 질량을 키운다. 심지어 다른 블랙홀을 빨아들이기도 한다. 이 때문에 일정 정도의 시간이 흐르면 블랙홀은 태양 질량의 수백만에서 수십억 배에 이르는 괴물로 성장한다.

이런 괴물 블랙홀로 성장하기 위해서는 무자비하게 빨아들이는 폭식이 있어야 하고 최소한 수십억 년의 시간이 걸린다. 최근 중국 베이징대학 연구팀은 은하기준으로 괴물 같은 아기 블랙홀을 발견했다고 발표했다. 아주 젊은 블랙홀로 태양 질량의 120억 배에 이르렀다. 엄청나게 큰 질량의 블랙홀임에도 불구하고 나이를 따져봤더니 빅뱅이후 고작 8억7500만년에 불과했다.

해외 과학매체인 사이언스지는 '괴물 블랙홀이 빅뱅이후 곧 바로 태어났다(Monster black hole born shortly after big bang)'는 기사로, 뉴사이언티스트는 '고대 블랙홀이 설명할 수 없을 정도로 급성장했다(Ancient black hole had an inexplicable growth spurt)'는 소식으로 비중 있게 다뤘다.

연구팀은 중국과 미국에 있는 망원경을 이용했다. 분석한 결과 이번에 발견된 괴물 블랙홀은 지구로부터 128억 광년 떨어져 있는 것으로 측정됐다.

이 같은 연구결과는 25일(현지 시간) 네이처지에 발표됐다. 이번 연구는 퀘이사(quasars, 준항성)로 부르는 초기 우주에서 밝은 천체를 관측하는 과정에서 밝혀졌다. 블랙홀의 중심은 밝게 보인다. 아주 빠르게 물질을 집어삼키기 때문이다. 이번에 발견된 괴물 블랙홀은 우리 은하수 중심에 있는 블랙홀보다 3000배 정도 되는 것으로 알려졌다.

현재의 이론으로는 쉽게 설명되지 않는 부분이어서 천문학계의 관심이 집중되고 있다. 어떤 독특한 현상으로 이처럼 블랙홀이 급성장했는지는 아직 정확히 파악되지 않고 있다. 추가 분석이 필요하다고 천문학자들은 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr