미국 하버드 스미스소니언 우주물리학센터(CfA) 과학자들은 최근 망원경 관측을 통해 지구로부터 약 40억 광년 거리에 있는 천체 CID-42가 자신의 은하로부터 쫓겨나 외톨이가 된 블랙홀이란 심증을 굳혔다고 밝혔다.
CfA의 연구진은 매우 밝은 천체인 이 블랙홀은 다른 블랙홀과 충돌해 합쳐진 뒤 충돌에 따른 중력파에 의해 시속 500만㎞의 속도로 은하 중심부에서 쫓겨난 것으로 추정한다.
연구진은 “우리 태양의 수백만배나 되는 질량을 가진 초거대 블랙홀이 위치를 이동하는 것도 모자라 이처럼 빠른 속도로 쫓겨날 수도 있다는 사실이 놀랍다”며 이번 발견이 획기적인 사건임을 강조했다.
그러면서 연구진은 “모든 자료를 종합해 보면 이 블랙홀을 쫓아내는 힘은 아인슈타인이 처음으로 예측했지만 직접 관측되지 ‘중력파’에 의한 것으로 보인다고 밝혔다. 중력파란 시공간의 일그러짐이 광속으로 파도처럼 전달되는 현상이다.
밝은 X-선을 내는 CID-42는 이미 앞서 미항공우주국(NASA)의 챈드라 우주망원경을 통해 발견된 바 있다. 그러나 당시에는 이 블랙홀이 뭔가 특별하다는 것은 짐작됐지만 그 정황은 파악할 수 없었다.
이에 연구진은 정확한 상황 판단을 위해 광원을 분리하고자 챈드라 망원경의 새로운 X-선 관측자료를 확보했고, 이를 통해 X-선이 하나로부터만 온다는 것을 확인했다.
X-선이 하나라는 것은 곧 두 개의 은하가 충돌해 각각의 중심부에 있던 블랙홀들이 한 개의 초거대 블랙홀이 됐으며 충돌 당시 생긴 중력파에 의해 우주 바깥 공간으로 밀려나고 있다고 해석할 수 있다.
연구진은 이러한 설명이 맞다면 광활한 우주공간에 홀로 떠도는 초거대 블랙홀이 훨씬 많을 가능성이 있다고 추측했다. 연구진은 다만 이런 블랙홀들이 쫓겨난 뒤 주변의 가스를 모두 소비했기 때문에 눈에 보이지 않아 찾아내기 어려울 것이라고 설명했다.
한편 이번 연구결과는 미국 천문학회전문지 ‘아스트로피지컬 저널’(The Astrophysical Journal) 6월 호에 실릴 예정이다.
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