우주연구 뒤집을 ‘130억년전 블랙홀’ 포착 - 동아일보

제임스웹 촬영… 最古-초대질량
연구진 “생성시기 비해 질량 너무 커
기존 이론으론 설명 불가능” 밝혀 130억 년 전 초기 우주에 만들어진 거대한 블랙홀이 제임스 웹 우주망원경(JWST)에 포착됐다. 이 블랙홀은 지금까지 인류가 발견한 블랙홀 중 가장 오래되고 가장 거대한 초대질량 블랙홀이다.

로베르토 마이올리노 영국 케임브리지대 캐번디시연구소 교수 연구팀은 18일 국제학술지 ‘네이처’에 태양 질량의 약 100배 크기에 이르는 초대질량 블랙홀을 발견했다는 연구 결과를 발표했다. 이 블랙홀은 미국항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)의 제임스 웹 망원경을 통해 확인됐다.

연구팀은 이 블랙홀이 생성 시기에 비해 질량이 너무 크다는 점을 발견하고, 기존 이론으로는 설명이 불가능하다고 밝혔다. 블랙홀은 주변 물질을 빨아들이면서 크기가 커진다. 이번에 발견된 블랙홀처럼 태양 질량의 100배에 이르기 위해서는 10억 년 정도가 걸리는데, 블랙홀이 발견된 시점은 빅뱅 후 약 4억 년도 안 된 때이다. 즉 기존 이론으로는 설명이 불가능하다는 의미다.

마이올리노 교수는 “이렇게 거대한 블랙홀을 우주 초기 단계에서 발견했다는 것은 블랙홀이 형성될 수 있는 다른 방법을 고려해야 한다는 의미”라며 “아주 초기 은하계는 가스가 매우 풍부했기 때문에 블랙홀 입장에서는 뷔페 같았을 것”이라고 설명했다.

최지원 기자 jwchoi@donga.com