태양보다 360억 배 무거운 '우주괴물' 발견

천문학자들은 우주 말굽 은하 중심부에서 태양 질량의 360억 배에 달하는 '우주 괴물'을 발견했습니다. 이 추정이 맞다면, 이는 역사상 가장 큰 블랙홀이 될 수 있으며, 자연의 이론적인 한계에 거의 도달할 것입니다.

이 블랙홀은 지구에서 약 50억 광년 떨어져 있으며, 알려진 가장 큰 은하 중 하나인 우주의 말굽 은하의 중심에 위치해 있습니다. - 사진: NASA

왕립 천문학회 월간지에 게재된 연구에 따르면, 이 거대 블랙홀의 질량은 태양의 약 360억 배로 추산되며, 이는 우주의 블랙홀이 이론적으로 가질 수 있는 최대 한계에 거의 도달한 수치입니다.

포츠머스 대학의 연구원인 토마스 콜렛은 "이것은 지금까지 발견된 가장 큰 블랙홀 10위 안에 들며, 아마도 가장 큰 블랙홀일 가능성이 크다"고 말했다.

"코스믹 호스슈" 중심에 있는 거대 블랙홀

이 블랙홀은 지구에서 약 50억 광년 떨어진, 알려진 은하 중 가장 큰 은하 중 하나인 코스믹 호스슈(Cosmic Horseshoe)의 중심에 위치해 있습니다. 이 거대한 블랙홀은 시공간을 왜곡하여 다른 은하에서 오는 빛을 굴절시키고 휘게 합니다.

이 "우주 괴물"의 크기를 탐지하고 정확하게 측정하기 위해 과학자들은 완전히 새로운 방법을 개발해야 했습니다.

"이전의 블랙홀 질량 측정은 대부분 간접적이고 불확실성이 컸기 때문에 어느 것이 가장 큰지 정확히 알 수 없었습니다. 하지만 이 새로운 방법을 통해 이 블랙홀의 질량에 대한 신뢰도가 훨씬 높아졌습니다."라고 연구원 콜렛은 설명했습니다.

연구팀은 중력 렌즈 현상의 흔적을 찾았습니다. 중력 렌즈 현상은 거대한 물체의 중력이 그 뒤에 있는 광원에서 나오는 빛을 휘고 왜곡시키는 현상으로, 자연 렌즈처럼 작용합니다.

동시에 그들은 천문학에서 "골드 스탠다드" 방법을 적용했습니다. 즉, 은하계 별의 움직임, 속도, 궤도를 연구하여 블랙홀의 질량을 추론했습니다.

그러나 이 방법은 비교적 가까운 은하에만 효과적입니다. 중력 렌즈 데이터를 통합함으로써 과학자들은 우주의 훨씬 더 먼 지역까지 측정 능력을 확장했습니다.

브라질 히우그란지두술 연방대학교의 공동 저자인 카를로스 멜루는 "강력한 중력 렌즈 효과와 항성 역학을 결합한 접근법은 매우 멀리 떨어진 시스템에 대해서도 더욱 직접적이고 신뢰할 수 있는 측정 결과를 제공할 것입니다."라고 말했습니다. "특히 흥미로운 점은 이 방법을 통해 우주에 '숨겨진' 초대질량 블랙홀의 질량을, 심지어 블랙홀이 완전히 침묵하고 있을 때에도 감지하고 측정할 수 있다는 것입니다."

은하계 합병의 산물

연구진은 이 초대질량 블랙홀이 두 은하가 합쳐지면서 형성되었다고 추정합니다. 코스믹 호스슈는 "화석 은하"로, 인근 두 은하가 하나의 거대한 은하로 합쳐진 최종 상태로, 주변에 다른 밝은 은하가 없는 상태입니다.

"구성 은하에 존재했던 모든 초대질량 블랙홀이 합쳐져 우리가 방금 발견한 초대질량 블랙홀을 형성했을 가능성이 높습니다. 즉, 우리는 은하와 블랙홀 형성의 마지막 단계를 목격하고 있는 것입니다."라고 연구원 콜렛은 말했습니다.

연구팀은 이 방법을 유럽 우주국(ESA)의 유클리드 망원경이 수집한 데이터에 적용하여 더 많은 초대질량 블랙홀과 그 블랙홀을 품은 은하를 찾아내고자 합니다. 궁극적인 목표는 은하에서 새로운 별의 형성을 억제하는 블랙홀의 역할을 더 잘 이해하는 것입니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/phat-hien-quai-vat-vu-tru-nang-gap-36-ti-lan-mat-troi-20250808165020379.htm