132억 년 된 '최고령' 블랙홀 발견…"빅뱅 초기 생성"

우주의 신비, 최고령 블랙홀의 발견

우주의 시작을 알리는 빅뱅 이후 불과 4억7천만 년 만에 형성된 블랙홀이 발견되어 과학계에 큰 화제를 불러일으키고 있다. 이 블랙홀은 무려 132억 년의 나이로, 현재까지 관측된 것 중 가장 오래된 것으로 기록되었다. 그 규모는 우리 은하에 있는 블랙홀보다 약 10배 큰 것으로 알려져 우리가 알고 있는 우주의 역사를 새롭게 써내려가고 있다.

우주의 나이를 137억 년 정도로 추정할 때, 이번에 발견된 블랙홀은 빅뱅 후 아주 초기에 형성되었음을 의미한다. 이러한 발견은 미국 항공우주국(NASA)의 최첨단 기술력이 집약된 제임스웹 우주망원경과 찬드라 X선 관측소를 통해 이루어졌다. 이 두 관측소의 협력을 통해, 과학 저널 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 이와 같은 놀라운 연구 결과가 발표된 것이다.

블랙홀의 크기와 질량

이 블랙홀은 단순히 나이만으로 화제가 된 것이 아니라 그 크기 또한 주목을 받고 있다. 연구진에 따르면 이 블랙홀의 무게는 해당 은하계에 있는 별들의 총 질량의 10%에서 100%에 달할 것으로 추정된다. 이는 일반적으로 우리 은하나 인근 은하계에서 발견되는 블랙홀의 질량이 별들의 질량의 0.1% 정도에 불과한 것과 비교하면 상상을 초월하는 크기다.

블랙홀의 역사와 중요성

블랙홀이 이토록 거대한 질량을 갖게 된 것과 그 형성 시기는 과학자들에게 많은 궁금증을 남긴다. 빅뱅 이후 금방이라도 형성된 이 블랙홀이 어떻게 이렇게 빠르게 성장할 수 있었는지, 그리고 왜 이토록 오랜 시간 동안 그 존재를 유지할 수 있었는지는 아직 해결해야 할 수수께끼이다. 연구진은 이러한 거대한 블랙홀의 존재가 "정말 이른 시기였다"며, 그 발견이 우리가 우주의 역사를 이해하는 데 매우 중요한 단서를 제공할 것이라고 강조했다.

연구 방법과 기술

이번 발견은 엑스선 관측을 통해 이루어졌다. 제임스웹 우주망원경과 찬드라 X선 관측소는 우주의 깊은 곳으로부터 오는 빛을 포착하여 분석함으로써 이 먼 과거의 블랙홀에 대한 정보를 수집할 수 있었다.

블랙홀 존재 확인과 엑스선의 역할

연구팀은 이번 발견에서 엑스선이 결정적인 역할을 했다고 밝혔다. 그들은 엑스선을 통해 블랙홀의 존재를 "의심할 여지 없이" 확인했다고 전하며, 엑스선을 이용하여 블랙홀 안으로 중력에 의해 점점 더 빠른 속도로 빨려 들어가는 가스의 존재를 포착할 수 있었다. 이 과정에서 가스는 엄청난 열을 받아 빛나는 엑스선을 방출하는데, 이것이 바로 연구팀이 블랙홀을 확인하는 데 사용한 주요 지표였다.

퀘이사로 보이는 블랙홀

연구진은 또한 이 블랙홀이 준항성 천체인 퀘이사로 보인다고 밝혔다. 퀘이사는 매우 밝게 빛나는 활동 은하 핵으로, 중심에 있는 거대 블랙홀에 의해 주변의 물질이 빨려 들어가며 발생하는 방대한 양의 에너지 때문에 이렇게 밝게 빛난다.