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우주에서 블랙홀이 먼저 탄생했을까, 아니면 은하가 먼저 탄생했을까. ‘닭이 먼저일까, 달걀이 먼저일까’란 질문과 같이 영원히 풀리지 않을 것 같았던 우주 미스터리의 실마리가 잡혔다.
미국 NRAO(국립전파천문대) 연구진은 초대형 라디오망원경과 간섭계를 이용해 블랙홀과 은하의 ‘형과 아우 관계’에 대한 결론을 얻었다. 블랙홀이 은하 보다 더 일찍 탄생한 ‘형’이라는 것. 최근 열린 미국 천문학협의회에서 이 내용을 발표했다.
그동안 천문물리학자들은 은하 중심에 위치하는 블랙홀의 질량과 은하에서 별들이 모여 있는 벌지(Bulge)의 질량 사이에는 ‘일정한 비율’이 있다는 사실을 알고 있었다. 블랙홀의 질량은 벌지의 질량의 1000분의 일로 일정하다는 것.
블랙홀과 벌지 질량 사이에는 상호보완적인 관계가 있기 때문에 둘 중에 무엇이 먼저 성장했는지, 만약 동시에 성장했다면 질량 비율은 일정하게 지속되는 지에 대해 파악하는 것이 블랙홀과 은하의 생성시기를 유추하는데 관건이 된 셈이다.
연구팀은 이 같은 과학적 사실을 토대로 관찰하던 중 마침내 우주가 창조 초창기인 빅뱅 몇 억년 뒤에 생성된 몇 개의 가까운 거리의 은하를 발견했고 그 중심의 블랙홀과 벌지의 질량을 측정해 초창기에는 블랙홀과 벌지 질량 사이에는 ‘일정한 비율’이 없을 수도 있다는 결론을 얻었다.
독일 막스플랑스 전파천문학 연구소의 패비안 월터는 “멀고 어린은하에 있는 블랙홀의 질량보다 가깝고 나이든 은하의 벌지에 비해 훨씬 더 큰 질량의 블랙홀을 갖고 있었다.”며 “이는 블랙홀이 은하보다 더 먼저 생성됐다는 것을 의미한다.”고 연구팀이 보낸 보도자료에서 설명했다.
이어 “블랙홀과 벌지가 어떻게 서로 성장을 돕는지 그 매커니즘과 과정, 정확한 비율에 대해서는 아직 밝혀지지 않았기 때문에 더 연구해볼 계획”이라며 “최신 라디오망원경이 개발되고 있기 때문에 가까운 미래에 이 수수께끼도 밝혀지리라 생각한다.”고 덧붙였다.
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사진=사이언스데일리
서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr
