빅뱅 후 4억7000만 년 뒤 생긴 블랙홀…132억 살 '최고령'

美 예일대 연구팀 "우주 시작과 거의 동시에 생성돼"

[워싱턴 D.C.=AP/뉴시스] 빅뱅 이후 불과 4억7000만 년 만에 형성된 가장 오래된 블랙홀이 관측됐다고 미국 AP통신이 6일(현지시간) 전했다. 사진은 미국 항공우주국(NASA)의 제임스웹 우주망원경과 찬드라 관측 위성이 촬영한 블랙홀의 모습. 2023.11.07.

[서울=뉴시스]이동현 인턴 기자 = 약 137억년 전 빅뱅 이후 불과 4억7000만 년 만에 형성된 가장 오래된 블랙홀이 관측됐다.

6일(현지시간) 미국 AP통신에 따르면 미국 항공우주국(NASA)은 '제임스웹' 우주망원경과 '찬드라' 엑스(X)선 관측 위성을 사용해 지금으로부터 약 132억 년 전 생성된 블랙홀을 관측했다. 우주의 나이가 137억 년이라는 점을 감안하면 우주의 시작(빅뱅)과 거의 동시에 생성된 것이다.

과학자들을 더욱 놀라게 한 것은 이 블랙홀이 지구가 속한 우리 은하에 있는 블랙홀보다 10배 더 큰 점이다.

미국 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 아코스 보그단은 "이 블랙홀의 무게가 우리 은하 전체 별 질량의 10%에서 100%에 달할 것으로 추정된다"라며 "우리 은하와 다른 인근 은하의 블랙홀과 비교하면 터무니없는 수치"라고 말했다.

이번 연구에 참여한 미국 예일대학교의 프리얌바다 나리타잔은 "블랙홀이 이렇게 거대해지는 것은 우주 초기 단계에서만 가능하다"라며 "이 블랙홀이 우주 초기부터 자신의 은하와 함께 계속 존재해 왔다는 것이 매우 놀랍다"라고 설명했다.

이어 그는 "찬드라 관측 위성이 엑스선을 통해 감지했다는 것은 의심의 여지없이 이 것이 블랙홀이라는 사실을 확인시켜 준다"라며 "실제로 블랙홀로 빨려 들어가는 가스에서 엑스선이 방출된다"라고 덧붙였다.

과학자들에 따르면 제임스웹 우주망원경만으로도 2900만 년 전에 생성된 블랙홀을 발견했지만 아직 엑스선을 통해 검증되지 않은 상태이다.

연구팀은 이번 연구에서 발견된 것과 같은 초기 블랙홀이 더 발견될 것으로 예상한다. 나리타잔은 "우리는 우주를 향한 새로운 창이 열릴 것으로 기대하고 있다"라며 "이것이 그 첫 번째 단계라고 생각한다"라고 말했다.

제임스웹 우주망원경과 찬드라 관측 위성은 중력 렌즈라는 기술을 사용해 이 블랙홀과 블랙홀이 속한 은하인 'UHZ1'을 확대하는 데 성공했다. 이 과정에서 지구와 32억 광년 떨어진 은하단에서 나오는 빛을 사용했다.

보그단은 "찬드라가 발사된 지 24년이 지났지만 지금도 이렇게 놀라운 발견을 할 수 있다는 것이 매우 놀랍다"라고 밝혔다.

한편 이번 발견은 과학 저널 '네이처 천문학(Nature Astronomy)'에 게재됐다.

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