과학

천문학자들은 지구에서 가장 가까운 블랙홀 발견에 당황

오델리아 2022. 11. 15. 16:32

태양계의 가장자리보다 덜 떨어져 있는 심오한 우주에는, 우주적으로 말하는 곳 만물의 수수께끼로 가득 찬 어둠의 중심이 있다.

지난주 한 천문학자 팀이, 지구에서 불과 1600광년에 불과한 휴면 상태의 블랙홀을 발견했다고 발표했는데, 지금까지 관측돼 온 거리의 3분의 1 가까이다.

 


블랙홀의 모든 물체를 집어삼키는 힘을 논할 때, 그 가까움은 당연히 중요한 특성이 되는데, 다행히 본 케이스에서는 휴면 중인 것도 마찬가지로 중요하다. 왜냐하면 그 블랙홀은 포화상태에 있기 때문에, 위협을 초래하지 않는다는 것을 의미하기 때문.....적어도 그렇게 바라고 싶다는.

이 블랙홀은, NSF(미 국립과학재단)의 NOIR Lab이 운영하는 하와이 섬에 있는 Gemini North(제미니 노스) 망원경을 사용해 발견돼, Gaia BH1(가이아 BH1)로 명명됐다(이 연성계는 당초 유럽 우주기관 우주선 가이아로부터의 데이터를 분석한 결과 발견됐으며, 블랙홀을 포함할 가능성이 있는 연성계로 지정됐었다).

 


질량은 우리 태양의 약 10배로, BH1을 중심으로 하는 별계는 블랙홀을 태양을 닮은 별들이 둘러싸고 있어, 우리 태양계를 좀 이상하게 만든 것 같은 느낌을 준다.

"태양 대신 블랙홀을, 지구 대신 태양을 두면 이 별계가 됩니다"라고 우주물리학자 칼림 엘=배들리가 설명. "이런 별계를 발견했다는 보고는 지금까지도 많이 있었지만, 거의 모든 발견이 그 후 부인되고 있습니다. 이번 사례는 은하수 은하에서 항성질량 블랙홀을 광궤도에서 도는 태양 유사성을 명백히 발견한 첫 사례입니다"

 


엘=배들리는 왕립천문학회 월보에서 이 발견을 보고한 논문의 주저자다.

"우리의 제미니 추적 관측에 의해, 이 연성이 일반 항성과 적어도 하나의 휴면 블랙홀로 이루어져 있다는 것이 합리적 의심의 여지 없이 확인되었습니다,"라고 엘=배들리는 덧붙였다. "관측된 이 별계 궤도에 블랙홀이 하나도 없다는 것을 설명할 수 있는 우주물리학적으로 타당한 시나리오를 찾지 못했습니다"

이 별계가 기묘한 것은, 블랙홀 형성에 관한 과학자들의 현 시점에서의 이해와 적합하지 않다는 점이다. BH1은, 항성으로 태어난 초기 단계로, 초거성으로 팽창하기에 충분한 크기였다. 실제로 그 동반성이 현재와 같은 태양 유사성으로 성장하기 훨씬 전에 그것을 삼킬 수 있을 정도로 팽창했을 것이다.

"이 별계를 통상의 연성 진화 모델로는 쉽게 설명할 수 없는 것은 흥미로운 일입니다"라고 엘=배들리는 지적하고, "이번 발견은 이 연성계가 어떻게 만들어졌는지, 또 이런 휴면 블랙홀이 또 몇 개나 존재하는지에 대해서 많은 의문을 제기하고 있습니다"

아마도 마지막 의문이 많은 사람들에게 가장 흥미로운 부분일 것이다. 그리고 더 중요한 것은 지구 근처에 이런 휴면 블랙홀이 더 있는지 궁금하고, 과연 블랙홀이 휴면 상태에서 각성할 수 있는지 여부가 가장 중요하다.