별 없이도 블랙홀이? '직접 붕괴' 블랙홀 후보 발견!

지난 7월 15일, 미국 항공우주국(NASA)은 제임스 웹 우주망원경(JWST)으로 관측한 '인피니티 갤럭시(Infinity Galaxy)' 중심에서 최근 형성된 것으로 보이는 블랙홀 후보를 포착했다고 발표했다.

이 은하는 약 110억 광년 거리에서 두 원반형 은하의 정면 충돌로 형성된 구조로, 2023년 1월 JWST의 COSMOS-Web 서베이를 통해 처음 관측됐다. ∞(무한대) 형태의 고리 구조를 이루며 '인피니티 갤럭시'라는 별칭이 붙었다.

두 은하의 중심이 아닌 그 사이 고밀도 가스 구름 중심에서 블랙홀로 추정되는 천체가 발견됐으며, 이는 별의 붕괴가 아닌 가스 자체의 수축으로 블랙홀이 형성된다는 '직접 붕괴 블랙홀(direct collapse black hole)' 가설을 지지할 수 있는 정황 증거로 분석됐다.

특히 블랙홀과 주변 가스의 속도가 ±50km/s 이내로 거의 일치하는 것으로 확인돼, 해당 위치에서 최근 형성됐을 가능성이 높다는 분석도 나왔다.

연구진은 이번 사례가 직접 붕괴 블랙홀 가설을 뒷받침하는 첫 관측 사례 중 하나가 될 수 있다고 설명했다.

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최순호 영상기자 csho@etnews.com