한쪽은 폭식 한쪽은 쫄쫄…빈부격차 블랙홀 발견

보통 은하 중심에는 거대질량 블랙홀이 있다. 은하에서 물질의 밀도가 가장 높은 장소이기 때문에 블랙홀이 거대하게 성장할 수 있기 때문이다. 덕분에 태양 질량의 100만 배에서 10억 배가 넘는 거대질량 블랙홀이 형성된다. 천문학자들은 블랙홀로 빨려 들어가는 물질이 내놓는 X선 파장을 분석해서 거대질량 블랙홀의 존재와 특징을 연구한다.

은하 중심 블랙홀은 대부분 한 개지만, 종종 2개가 있는 경우가 있다. 지금까지 적어도 12개의 이중 중심 블랙홀이 발견되었는데, 대부분은 은하가 충돌하는 과정에서 생성된 것으로 보고 있다. 이런 거대질량 블랙홀은 결국 서로의 중력에 이끌려 충돌한 후 하나의 더 큰 블랙홀로 재탄생한다. 과학자들은 은하의 진화과정에서 이런 일이 자주 생겼다고 보고 있다.

콜로라도 대학의 줄리에 코머포드와 동료들은 미 항공우주국(NASA)의 찬드라 X선 망원경을 통해서 지구에서 10억 광년 떨어진 은하의 이중 중심 블랙홀을 찾아냈다. 그런데 이번에 발견된 새로운 블랙홀들은 이전과는 다른 특징을 가지고 있었다.

보통 블랙홀이 두 개라도 엄청난 양의 물질을 흡수하면서 에너지를 내놓기 때문에 둘 다 X선 영역에서는 매우 밝게 보인다. 그러나 이번에 발견된 새로운 블랙홀은 하나는 밝지만 하나는 상대적으로 어두웠다. (사진에서 분홍색)

이 관측 결과가 의미하는 것은 두 블랙홀 가운데 하나는 물질을 마구 폭식하는 반면 다른 쪽은 거의 굶고 있다는 것이다. 과학자들은 왜 블랙홀 사이에도 빈부 격차가 발생했는지 궁금해하고 있다.

현재 제안되는 가설은 은하 충돌 과정에서 한 블랙홀이 주변 물질을 다른 블랙홀에게 대부분 빼앗겼을 가능성이다. 다만 정확한 원인을 밝히기 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com