16만광년 거리 은하서 ‘잠자는 블랙홀’ 첫 발견

네덜란드 연구팀, 6년 만에 성과

지구에서 약 16만광년 밖 VFTS 243 쌍성계에서 발견된 휴면 블랙홀 상상도. 오른쪽 검은 원이 블랙홀. 유럽남방천문대(ESO) 제공

태양계가 속한 우리 은하계 옆 대마젤란은하(LMC)에서 잠자는(휴면) 블랙홀이 처음 발견됐다.

네덜란드 암스테르담대 마리 퀴리 펠로인 토머 셰나르 박사 연구팀은 지구에서 약 16만광년(1광년은 빛이 1년 동안 이동하는 거리) 떨어진 LMC 타란툴라 성운의 쌍성계 VFTS 243에서 항성급 휴면 블랙홀을 처음으로 발견한 결과를 네이처천문학에 18일(현지시간) 발표했다.

미국 CNN에 따르면 태양의 9배 질량을 가진 이 블랙홀은 태양 질량 25배에 달하는 뜨겁고 푸른 항성과 이중성계(쌍성)를 이루어 서로 공전한다. 주변 물질을 빨아들이며 강력한 X선을 내뿜는 일반 블랙홀과 달리 아무런 신호가 없었다. 블랙홀은 중력 영향이 미치는 주변의 가스와 먼지, 별 등 거의 모든 물질을 빨아들이는데, 동반 행성이 멀리 있을 때는 빨아들일 물질이 없어 X선을 내뿜지 않는 휴면 블랙홀이 되는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 VFTS 243의 블랙홀이 태양 질량의 20배에 달하는 대형별이 대부분의 물질을 날려 보내고 폭발 없이 붕괴해 형성된 것이라고 분석했다.

연구팀은 칠레에 설치된 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 이용해 6년에 걸쳐 타란툴라 성운의 1000개 가까운 대형 별을 분석한 끝에 휴면 블랙홀의 존재를 확인했다.

CNN은 이번 성과와 ‘블랙홀 경찰’ 활동과의 관계를 언급했다. 40명의 연구 저자 중 일부가 천문학계에서 휴면 블랙홀의 진위를 판별하는 경찰관 역할을 해왔는데, 결국 스스로 휴면 블랙홀을 찾아냈다는 설명이다. 휴면 블랙홀은 이전에도 발견했다는 보고는 많았지만 나중에 확인하는 과정에서 사실이 아닌 것으로 드러났다.

나기천 기자 [e-mail]