웹 망원경, '너무 많이 먹어' '잠자는' 거대 블랙홀 발견

(CLO) 천문학자들은 제임스 웹 우주 망원경(JWST)을 사용하여 빅뱅 이후 불과 8억 년이 지난 지금, 조용히 "잠자고 있는" 초대질량 블랙홀을 발견했습니다.

태양 질량의 약 4억 배에 달하는 이 블랙홀은 은하계 가스와 먼지를 대량으로 흡수했고, 이로 인해 너무 많은 것을 섭취한 후 "잠"에 빠졌습니다.

12월 18일 네이처 저널에 발표된 이 발견은 초기 우주에서 초대질량 블랙홀이 어떻게 빠르게 성장했는지에 대한 의문을 더욱 복잡하게 만들었습니다.

이러한 블랙홀은 종종 매우 크고 근처 우주의 거대 은하에서 발견되는 경우가 많으며, 그 질량은 모은하의 총 질량의 약 0.1%를 차지합니다. 하지만 이번 연구에서 발견된 블랙홀의 질량은 모은하 질량의 약 40%에 해당합니다.

초대질량 블랙홀은 일반적으로 더 큰 블랙홀끼리 합병하고, 모은하의 가스와 먼지를 흡수하여 성장하는 것으로 생각됩니다. 이 과정으로 초대질량 블랙홀이 생성되려면 수십억 년이 걸릴 것으로 생각됩니다. 그러나 JWST는 우주의 아주 초기, 즉 약 8억 년 된 블랙홀을 감지했습니다.

초기 우주의 과식 블랙홀이 곧 낮잠을 자게 됩니다. 일러스트: 구지아롱

놀라운 점은 엄청난 질량에도 불구하고 이 블랙홀은 다른 초대질량 블랙홀만큼 빠르게 가스와 먼지를 흡수하지 않는다는 것입니다. 그 대신, 그것은 매우 느린 속도로 물질을 흡수하는데, 이는 그러한 블랙홀이 흡수할 수 있는 최대 속도의 약 1%에 불과합니다. 이 블랙홀은 다른 블랙홀만큼 밝게 빛나지 않기 때문에 "휴면" 상태에 있으며 감지하기 어렵습니다.

이 블랙홀은 "잠자는" 상태에 있더라도 엄청난 질량 덕분에 여전히 감지될 수 있습니다. 블랙홀의 "잠"은 또한 그것이 속한 은하의 질량과 구조를 연구할 수 있는 기회를 제공합니다.

연구팀의 일원인 로베르토 마이올리노는 이 블랙홀이 "크게 태어났을 가능성이 있다"고 말했습니다. 즉, 처음부터 크게 형성되었을 수 있다는 뜻입니다. 또 다른 가능성은 그들이 과잉활동 기간을 거친 후 오랜 휴식 기간을 갖는다는 것입니다.

마이올리노와 그의 팀은 초기 우주에서 초대질량 블랙홀의 성장에 대한 시뮬레이션을 실행한 결과, 이러한 블랙홀이 "과잉 공급" 현상을 겪을 수 있다는 것을 발견했습니다. "과잉 공급" 단계에서 블랙홀은 극도로 빠르게 성장하지만, 이 단계는 약 500만~1000만 년 동안만 지속되고 그 후 수천만 년 동안 "잠"을 잡니다.

마이올리노는 "이러한 짧은 폭발은 블랙홀이 대부분의 시간을 휴면 상태로 보내는 동안 빠르게 성장하는 데 도움이 됩니다."라고 말했습니다. 이 블랙홀의 수면 기간은 '과잉섭취' 단계보다 10~20배 더 길 수 있는데, 이로 인해 초기 우주의 블랙홀은 대부분 졸린 상태이고 감지하기 어렵습니다.

이 초대질량 블랙홀의 발견은 초기 우주에서 블랙홀의 형성과 진화를 더 잘 이해하는 데 큰 진전입니다. 연구팀은 초기 우주가 잠자는 우주 "괴물"로 가득 차 있었을 가능성이 있으며, 앞으로 그러한 블랙홀을 더 많이 발견할 수도 있다고 제안했습니다. 그러나 이러한 블랙홀은 "휴면 상태"이기 때문에 이를 감지하는 것은 앞으로 몇 년 동안 천문학자들에게 큰 과제가 될 것입니다.

Ngoc Anh (Space, Daily Mail, Popsci에 따르면)

출처: https://www.congluan.vn/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-ho-den-khong-lo-ngu-sau-khi-an-qua-nhieu-post326434.html