[아하! 우주] 태양의 120억배 ‘초대형 블랙홀’ 발견

우주 퀘이사 중심에서 거대한 규모의 블랙홀이 발견됐다. 퀘이사는 지구에서 관측할 수 있는 가장 먼거리에 있는 천체로, 수많은 별들로 이뤄진 은하다.

‘SDSS J0100+2902’ 라고 명명된 이 블랙홀은 지구에서 128억 광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 그 질량이 태양의 120억배에 달하는 것으로 알려졌다.

이를 처음 발견한 오스트레일리아국립대학의 푸얀 비엔 박사 연구진은 이 블랙홀이 먼 우주에서 가장 밝은 광원체로서 ‘등대’와 같은 역할을 한다고 설명했다.

연구진에 따르면 퀘이사 중심에 있는 이 블랙홀은 엄청난 중력을 자랑하며, 태양보다 질량이 훨씬 큰 만큼 태양이 발산하는 에너지와 비교하기 어려울 정도의 강한 에너지를 뿜어내는 것으로 알려졌다. 이 블랙홀은 매우 짧은 시간 동안 거대한 질량의 초대형 블랙홀로 성장한 것으로 추측된다.

이러한 블랙홀이 탄생한 시기는 ‘재이온화 시기’(epoch of reionisation)로 추정된다. 초기의 원시우주에서 별이 탄생하고, 이 최초의 별(항성)과 은하가 우주 공간에 강력한 자외선을 방출하면서 우주 온도가 높아졌다. 이후 우주는 다시 이온화의 과정을 겪는데 이를 ‘재이온화’라고 부른다.

재이온화 시기는 빅뱅 이후 2억~10억년 사이로 추정한다. 비엔 박사 연구진은 이 거대한 블랙홀이 이 시기에 해당하는 약 9억 년 전 만들어진 것으로 보고 있다.

연구진은 엄청난 질량의 블랙홀뿐만 아니라 이 대형 블랙홀을 품고 있는 퀘이사에도 큰 관심을 보이고 있다.

함께 연구를 진행한 중국 베이징대학교의 우쉐빙 교수는 “이 퀘이사는 매우 독특한 형태라고 볼 수 있다. 빅뱅 이후 불과 9억년 만에 이러한 형태의 퀘이사 및 블랙홀이 형성된 이유를 밝힌다면 초기 우주의 기원을 연구하는데 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.

한편 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실렸다. 　

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr