최고령 블랙홀 발견…나이는 얼마?

132억년, 빅뱅 이후 4억7천만년 뒤 생성…우리은하 블랙홀 10배 규모

최고령 블랙홀 발견
최고령 블랙홀 발견 [항공우주국(NASA) 제공. AP=연합뉴스] 6일 항공우주국(NASA)이 공개한 최고령 블랙홀의 모습.

우주의 탄생인 빅뱅 이후 4억7천만년 뒤 만들어진 최고령 블랙홀이 발견됐다.

AP 통신에 따르면 미국 항공우주국(NASA) 제임스웹 우주망원경과 찬드라 X선 관측소는 6일 과학 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy)에서 이같이 발표했다.

우주의 나이가 137억년 정도인 것을 감안할 때 이 블랙홀은 빅뱅 이후 4억7000년 뒤에 생성돼 나이가 132억살 정도로 추정된다.

연구진은 블랙홀의 무게가 해당 은하계에 있는 별들의 총 질량의 10∼100%에 달할 것으로 보인다고 밝혔다.

이는 우리은하나 인근 은하계의 블랙홀 무게가 보통 별들의 질량의 0.1% 정도로 측정되는 것에 비하면 어마어마한 규모라고 연구진은 덧붙였다.

연구진은 “이렇게 거대한 것이 존재하기에는 정말 이른 시기였다”며 “이 블랙홀이 이렇게 이른 시기부터 자신의 은하계와 함께 계속 존재해왔다는 게 매우 놀랍다”고 말했다.

이번 블랙홀의 존재는 엑스선 관측을 통해 확인됐다.

연구진은 엑스선을 통해 블랙홀의 존재를 “의심할 여지 없이” 확인했다며, 엑스선을 이용해 “블랙홀 안으로 중력에 의해 점점 더 빠른 속도로 빨려 들어가는 가스의 존재를 포착할 수 있으며 엑스선 안에서 가스가 빛을 내는 것을 볼 수 있다”고 설명했다.

연구진은 이 블랙홀이 준항성 천체인 퀘이사(quasar)인 것으로 보이며, 점점 더 그 크기가 커지면서 가스가 눈부시게 밝은 빛을 내고 있다고 덧붙였다.

이번에 발견된 것보다 더 오래된 블랙홀이 조만간 관측될 가능성도 있다.

과학자들에 따르면 제임스웹 망원경은 이번에 발견된 것보다 2900만년 더 오래된 블랙홀 추정체를 발견했으나 아직 엑스선을 통해 그 존재가 검증되진 않은 상태다.

연구진은 더 오래된 초기의 블랙홀이 발견될 것이라며 “우주의 새로운 창이 하나 열릴 것이라고 기대하고 있으며, 이번 발견은 그 첫 시작이라고 생각한다”고 말했다.

제임스웹 망원경과 찬드라 망원경은 이번에 중력 렌즈 기술을 이용해 블랙홀과 이 블랙홀이 위치한 은하계 ‘UHZ1’을 확대하는 데 성공했다.

이 망원경은 지구에서 32억광년 떨어진 곳의 가까운 은하계에서 나오는 빛을 이용해 UHZ1과 블랙홀을 확대했다.

이번 발견은 과학저널 ‘천체물리학 저널 레터스’에도 동반 게재됐다.