과학자들은 시간과 공간의 틈을 뚫고 반짝이는 반짝임이 우리가 본 것 중 가장 오래된 블랙홀임을 확인했습니다.
케임브리지 대학의 천체물리학자 로베르토 마이올리노(Roberto Maiolino)가 이끄는 팀이 감지한 빛은 블랙홀의 모은하가 사건의 지평선에 가차없이 접근할 때 방출되는 불꽃입니다. 빅뱅 이후 불과 400억년 만에 나타난 블랙홀은 이미 거대해 태양 질량의 약 1,6만 배에 이른다.
이번 발견은 큰 별만큼의 질량을 가진 무언가로부터 길고 느린 강착 과정이 아니라 초기 우주에서 초대질량 블랙홀의 직접적인 붕괴 모델을 뒷받침하는 것으로 보입니다.
마이올리노는 “이렇게 거대한 블랙홀을 보기에는 우주 초기 단계이기 때문에 블랙홀이 형성되었을 수 있는 다른 방식을 살펴봐야 한다”고 말했다. "아주 초기 은하계는 가스가 극도로 풍부했기 때문에 블랙홀의 뷔페와 같았을 것입니다."
우주에서 가장 오래된 블랙홀 발견에 관한 보고서가 포함된 작업은 동료 검토를 거쳐 자연잡지. 이름을 딴 우주 관측소 덕분에 머나먼 고대 은하계 GN-z11의 제임스 웹(James Webb)은 당시 기록적인 질량을 지닌 중앙 블랙홀을 발견했습니다. 어떻게, 왜 이런 일이 일어났는지 의문이 남아 있으며, 이것이 수많은 우주론 이론을 바꿔야 할 것으로 보입니다.
GN-z11 은하계는 2016년 허블 우주 망원경에 의해 발견되었습니다. 이 물체는 우리로부터 13,4억 광년 떨어진 곳에 위치해 있다. 즉, 빅뱅으로부터 불과 440억 천만년 떨어진 시점에 존재했다는 것이다.
GN-z11의 빛에 대한 스펙트럼 분석은 그 안에 과열된 탄소와 네온 이온이 존재한다는 것을 보여주었습니다. 이는 블랙홀에 떨어지기 전 물질이 일반적으로 가열되는 현상인 강착의 징후를 나타냅니다. 스펙트럼 선의 방출은 너무 강렬해서 블랙홀은 말 그대로 그 복사로 모은하를 가릴 정도였습니다. 그리고 놀랄 것도 없이, GN-z11 은하가 은하수보다 100배 작음에도 불구하고 그 중심에 있는 블랙홀은 1,6만 태양 질량을 끌어당기는 반면, 우리 은하 중심에 있는 블랙홀은 4만 태양 질량을 가지고 있습니다.
이제 과학자들이 그 당시에 그토록 놀라운 질량을 지닌 블랙홀이 존재했다는 것을 확신하게 되면, 그들은 이러한 물체와 우주 자체의 진화에 대한 모델과 우주론 이론을 다시 작성해야 할 것입니다. Webb은 거기서 멈추지 않을 것으로 보이며, 이를 통해 블랙홀의 출현과 성장에 대한 새로운 모델을 만들고 초기 우주의 과정을 설명하기에 충분한 물질을 수집할 수 있게 될 것입니다.
예를 들어, 현재 이론에 따르면 GN-z11의 중심에 있는 블랙홀은 우리가 생각했던 것보다 440배 빠른 속도로 물질을 먹고 있었어야 합니다. 그렇지 않았다면 빅뱅 이후 억 천만년이 지나서야 감지 가능한 질량을 얻게 되었을 것입니다. 또한 그것은 거성의 붕괴로 인한 것이 아니라, 우주 탄생 이후 발생한 성간 가스의 붕괴로부터 직접적으로 발생했어야 한다. 우리는 Webb이 수집한 자료가 새로운 우주론적 가설을 공식화하는 데 충분할 것이며, 이는 일관성 있는 이론으로 바뀔 것이라고 기대합니다.
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