미국의 천문학자들은 우주의 신비로운 존재인 새로운 크기의 블랙 홀을 발견했습니다. 이로써 블랙 홀은 이제 소형과 대형 외에도 중간 규모도 존재하고 있음이 밝혀졌습니다. 이같은 발견은 블랙 홀이 지금까지 생각해왔던 것보다는 우주에 더 흔하게 존재하고 있음을 시사해주고 있습니다. 이에관해 좀더 자세한 소식을 전해드립니다.

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과학자들은 블랙 홀보다 밀도가 높은 것은 없는 것으로 알고 있습니다. 블랙 홀은 광선 조차도 피할 수 없는 강력한 흡입력을 갖고 있습니다. 천문학자들은 은하수와 같은 모든 성운들은 중심에 태양보다 1만배 내지 2만배가 큰 엄청난 규모의 블랙 홀을 갖고 있으며, 이 블랙 홀들은 주변을 지나는 모든 물체를 빨아들이는 자연 진공청소기와 같은 역할을 하는 것으로 믿고 있습니다.

천문학자들은 또, 소멸하는 별들이 안쪽으로 붕괴하는 경우에도 소형 블랙 홀이 생기는 것으로 알고 있습니다. 이제 천체 망원경은 태양의 크기보다 약 4천배가 되는 중형 블랙 홀을 발견함으로써 그동안 천문학자들이 제기해왔던 의문의 타당성을 입증해주고 있습니다.

미국 펜실배니아 대학교의 스타인 시구르드쏜 천문학 교수는 이같은 발견은 의문시 돼왔던 소형과 초대형 블랙 홀간의 공간을 연결해주고 있다고 말합니다.

“우리가 몰랐던 것은 소형 블랙 홀과 초 대형 블랙 홀간에 어떤 연관이 있는지 였습니다. 또는 이 두가지가 전혀 아무런 관계도 없는가 하는 문제였습니다.. 이번에 발견된 블랙 홀은 소형 블랙 홀에서 대형 블랙 홀로 진전되는 중간 단계로 볼 수도 있습니다. 아니면 당초 중간 크기의 블랙 홀이 생성돼 초대형 블랙 홀로 진전되는 것일 수도 있습니다.”

두개의 중간 크기의 블랙 홀은 각각 다른 연구팀에 의해 은하계의 예기치 않은 곳에서 발견됐습니다.

이 가운데 하나를 발견한 천문학자인 로랜드 밴 데르 마를씨는 허불망원경을 작동하는 볼티모아 연구소의 연구원입니다.

마를씨는 이번에 발견된 두개의 중간 크기의 블랙 홀은 지구 은하계에서 가장 오래된 별들인 ‘구형의 별집단’이라고 불리우는 별무리들의 집합체로 보인다고 말합니다.

“구형을 이루는 별들의 집단이 중심부에 블랙 홀을 갖고 있을 것으로는 예상되지 않았었고 또, 그렇게 알려지지도 않았었습니다. 블랙 홀은 이제 지금까지 생각했던 것보다 우주상에 더 흔히 존재할수도 있는 것으로 보이고 있습니다.”

초 대형 블랙 홀 처럼 중간 크기의 블랙 홀도 강력한 흡입력을 갖고 있습니다. 천문학자들은 구형의 별 집단에 속해 있는 별들의 움직임의 속도가 다른 별 집단에 속해있는 별들의 속도보다 빠른 사실을 주시한 후, 즉 강력한 흡입력이 있음을 간파한 후, 중간 크기의 블랙 홀이 존재할 것으로 추정했습니다.

밴 데르 마를 씨는 우주의 생성 초기에 고대의 별무리들이 형성될 때 그 중심부에 블랙 홀을 갖고 있었을지도 모른다고 말합니다.

블랙 홀 집체는 은하계나 블랙 홀이 속해있는 별무리의 일부분을 이루고 있다는 사실에 그같은 추정을 보태면, 은하계가 확장됨에 따라 중간형 블랙 홀이 성장해 초 대형 블랙 홀이 됐을 것으로 이해하는 것은 그리 어렵지 않을 것이라고 밴 데르 마를 씨는 설명합니다.

“ 이같은 새로운 결과는 은하계와 구형의 별 집단, 그리고 블랙 홀이 우주 생성 초기에 어떻게 형성됐는지를 이해하는 데 아주 중요한 의미를 갖고 있습니다.”

그러나 아직도 알수 없는 것은 블랙 홀과 별들의 집단 가운데 어떤 것이 먼저 형성됐는가 입니다. 미국의 국립항공우주국, 나사의 앤 키니 천문학 국장은 이 같은 의문은 닭이 먼저인가 달걀이 먼저인가와 같은 전형적인 의문이라고 말합니다.

“ 은하계가 먼저 형성된 다음에 한가운데의 중력 중심부가 별들을 빨아들여 초 대형 블랙 홀이 형성됐을까요, 아니면 초 대형 블랙 홀이 먼저 형성된 다음에 우리가 밤 하늘 어디에서나 볼 수 있는 아름다운 별 무리가 형성됐을까요? 이번 허블 망원경의 관찰 결과는 이 의문을 해소하기 위한 연구를 하는데 있어 매우 중요합니다.”

구형의 별 집단속에서 중간형 블랙 홀이 발견됨으로써 천문학자들은 앞으로 더욱 많은 사실을 밝혀내기 위해 부단히 노력할 것입니다.