매사추세츠 공과대학(MIT) 과학자들이 주도한 연구팀이 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 이용해 빅뱅 후 불과 수억 년 만에 존재했던 매우 밝은 붉은색 천체를 발견했다. MoM-BH*-1로 명명된 이 천체는 완전히 새로운 유형의 천체일 가능성이 제기된다. 겉보기엔 거대한 별처럼 보이지만, 밝기가 태양의 약 1000억 배에 달해 일반적인 핵융합 반응으로는 이를 설명할 수 없다는 것이 연구진의 판단이다.
연구팀의 모델에 따르면 이 천체 내부에는 태양 질량의 약 10만 배에 달하는 블랙홀이 있고, 그 주위를 태양계 크기만 한 두꺼운 수소 가스층이 둘러싸고 있는 것으로 분석됐다. 물질이 블랙홀로 떨어지는 강착 과정에서 방출되는 막대한 에너지가 JWST가 관측한 이례적인 밝기의 원인으로 지목됐다. 연구진은 이 천체를 '블랙홀 별'로 명명했다.
연구진은 이 천체의 빛 스펙트럼에서 나타난 '발머 균열'에 주목했다. 관측된 균열의 깊이는 지금까지 기록된 것 중 가장 깊었으며, 빛은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 무거운 원소는 거의 나타나지 않았다. 연구팀은 여러 시뮬레이션 중 밀도 높은 수소 '고치' 안에서 물질이 축적되는 블랙홀 모델이 JWST 데이터와 가장 잘 맞는다는 결론을 냈다.
연구진은 이번 발견이 JWST 관측에서 자주 나타났지만 오늘날 우주에서는 거의 사라진 '작은 붉은 점들'의 미스터리를 풀 실마리가 될 수 있다고 밝혔다. 이 붉은 점들 중 상당수가 밀도 높은 가스에 둘러싸인 거대 블랙홀, 즉 '블랙홀 별'일 가능성이 있다는 것이다. 다만 연구진은 이것이 결정적 증거는 아니며 추가 검증이 필요한 설명이라고 덧붙였다.
추가 관측을 통해 이번 발견이 확인될 경우 새로운 유형의 천체 가능성뿐 아니라, 우주 초기 단계에서 초거대 블랙홀이 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 단서도 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 관련 내용은 NASA와 네이처를 통해 전해졌다.
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