[아하! 우주] 작다고 무시하지마…작은 은하에도 거대 블랙홀 있다

은하 중심에는 거대 질량 블랙홀이 존재한다. 우리 은하의 경우 태양 질량의 400만 배에 달하는 대형 블랙홀이 있으며 안드로메다은하에는 더 거대한 은하 중심 블랙홀이 존재한다. 보통 블랙홀은 SF 영화에서는 주인공이나 악당이 탄 우주선을 빨아들이는 괴물 정도로 묘사되지만, 과학자들은 거대 질량 블랙홀이 은하의 진화에서 매우 중요한 역할을 하고 있다고 생각한다.

태양 질량의 100만 배 이상의 거대 질량 블랙홀(supermassive black hole)은 물질을 흡수하기만 하는 것이 아니라 주변으로 강력한 에너지와 제트를 내뿜는 존재다. 따라서 은하 전체의 가스 온도를 높여 별의 생성을 억제한다. 은하가 어느 정도 성장한 후에는 별의 생성 속도가 정체된 나이든 은하가 되는 것은 블랙홀의 힘이 큰 것으로 생각된다.

하지만 우주에는 우리 은하 같은 대형 은하보다는 왜소은하(dwarf galaxy)가 50배 더 흔하다. 왜소은하라도 해도 태양 질량의 1억 배에서 수십 억 배의 질량을 지닌 큰 천체지만, 중심에 거대 질량 블랙홀을 만들기에는 질량이 부족하다고 여겨졌다. 따라서 과학자들은 왜소은하가 정적인 은하가 되는 것은 가스를 다른 대형 은하에 빼앗기는 등 다른 기전이 있다고 생각해왔다.

하지만 포츠머스대학 연구팀은 Sloan Digital Sky Survey(SDSS)의 Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory(MaNGA) 데이터를 분석해서 작은 은하에서도 활동적인 은하 중심 블랙홀이 있을 뿐 아니라 가스를 가열하고 있다는 증거를 발견했다. (위의 사진에서 작은 사각형 안)

이는 왜소은하에서도 대형 은하와 마찬가지 방식으로 별의 생성이 억제될 수 있다는 점을 보여준다. 왜소은하에서도 거대 질량 블랙홀의 활동이 무시할 수 없을 정도로 크다면 현재의 은하 진화 이론을 다시 검토해야 할 가능성이 커진다.

일반적으로 블랙홀은 무엇이든지 흡수하는 괴물로 우리의 삶과는 동떨어진 존재로 생각된다. 하지만 실제로는 지금 우리가 사는 은하의 모습을 만드는 데 큰 영향을 미친 숨은 재주꾼이다. 또 단순히 물질을 흡수하는 것만 것 아니라 에너지와 물질을 방출해 주변 환경에 큰 영향을 미친다. 과학자들은 블랙홀의 진짜 모습을 이해하기 위해 계속해서 연구를 진행할 것이다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com