[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 천문학자들이 예상했던 것보다 더 적은 수의 초대질량 블랙홀들이 우주에 있을지도 모른다. 알려진 모든 거대 은하는 그 중심에 거대한 블랙홀을 가지고 있다. 이 거대한 은하 중 일부는 폭발적인 증가를 경험하고, 이 기간에 밝게 타오른다. 그러나 연구원들은 이러한 활동적인 블랙홀의 개수가 예상보다 훨씬 적었다고 보고했다.
만약 이 발견이 확인된다면, 어떤 초거대 블랙홀들이 어떻게 그렇게 커지게 되었는지 그리고 만약 있다면, 그것들이 그들이 살고 있는 은하계에 어떤 영향을 미치는지에 대해 의문을 제기한다.
은하수의 중심에 있는 블랙홀과 같은 거대한 블랙홀은 꽤 조용한 경향이 있다. 그러나 성간 먼지의 급증이 활동은하핵, 즉 AGN이라고 불리는 것을 만든다. 여기서, 숙주 은하의 중심은 블랙홀을 둘러싸고 소용돌이치는 물질의 유입이 가열됨에 따라 모든 파장에서 많은 양의 빛을 방출한다. AGN은 그들의 숙주 은하보다 더 빛날 수 있을 뿐만 아니라, 우주에서 가장 밝은 지속적인 광원이다.
2017년, 과학자들은 제임스 웹의 적외선이 덜 민감한 다른 우주 기반 적외선 망원경들의 관측 결과를 바탕으로 이러한 활동적인 블랙홀들을 많이 발견할 것으로 예측했다. 새로운 연구에서, 망원경을 잘 연구된 하늘의 띠 쪽으로 향하게 했는데, 2008년 스피처 우주 망원경은 그것이 연구한 19개의 은하들 중 거의 3분의 1에서 활동적인 은하핵들의 적외선 신호들을 발견했다.
약 100억 년 전 우주 별 형성의 정점 즈음에 있었던 것처럼 보였던 그 은하들은 모두 상대적으로 밝고 거대했다. 제임스 웹 망원경은, 같은 시기에 은하수와 더 유사한, 더 희미하고 평균 크기의 은하들을 발견할 수 있다. 그런데도, 단지 6%만이 활동은하핵을 포함하고 있는 것으로 보인다고 보고했다.
그 새로운 은하계들은 성간 먼지로 가득 찬 것처럼 보인다. 따라서, 커크패트릭은 빠르게 성장하는 블랙홀들이 먼지투성이의 이 먼 은하계들에 숨어있을 가능성이 있으며, 연구자들은 아직 그것들을 확인할 기술적인 능력이 없다고 말한다. 한때 생각했던 것만큼 빠르게 성장하는 블랙홀의 수가 정말 많지 않다면, 그것은 고리를 위해 블랙홀과 은하 형성에 대한 천문학자들의 이해를 도울 것이다. 초거대 블랙홀은 수백만 개의 태양 혹은 심지어 수십억 개의 태양 무게가 나갈 수 있다.
그리고 급속도로 증가하고 있는 초거대 블랙홀 주위의 복사압은, 은하를 찢고 있는 허리케인과 같은 바람을 일으킬 수 있을 정도로 충분히 강력할 수 있다. 게다가 이러한 바람들은, 우리은하 중심 부근에 있는 물질들을 너무나 불안정하게 만들어서, 생명체를 유지할 수 있는 행성들이 형성될 수 없게 만들 수도 있다. 하지만 많은 블랙홀들이 AGN 단계를 거치지 않고 있다면, 그 블랙홀들은 그들의 숙주 은하에 그다지 많은 영향을 미치고 있지 않을지도 모른다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자