지구 근처에서 은하수 최대 질량의 항성 블랙홀 발견

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천문학자들은 태양보다 33배 더 무거운 항성 블랙홀을 발견했는데, 이는 지금까지 기록된 블랙홀 중 지구에서 두 번째로 가까운 블랙홀입니다.

우리 은하에서 가장 큰 항성 블랙홀과 그 주위를 공전하는 별의 모습을 담은 그림. 사진: ESO/L. Calcada — 우리 은하에서 가장 큰 항성 블랙홀과 그 주위를 공전하는 별의 모습을 담은 그림. 사진: *ESO/L. Calcada*

새로 발견된 블랙홀 가이아 BH3는 태양 질량의 33배에 달하며, 태양 질량의 21배에 달하는 항성 블랙홀인 백조자리 X-1에서 발견되어 우리 은하에서 가장 무거운 항성 블랙홀이라는 타이틀을 얻었습니다. 가이아 BH3는 지구에서 약 2,000광년 떨어진 독수리자리에 위치하며, 지구에서 관측된 블랙홀 중 두 번째로 가까운 블랙홀입니다. 가장 가까운 블랙홀은 지구에서 1,500광년 떨어진 가이아 BH1입니다.

프랑스 국립 과학 연구센터(CNRS) 파리 천문대의 천문학자 파스칼 파누조는 "지금까지 발견되지 않은, 근처에 이렇게 거대한 블랙홀이 숨어 있을 줄은 아무도 예상하지 못했다"고 말했다. 이 새로운 연구는 4월 16일 천문학 및 천체물리학 저널에 게재되었다.

블랙홀은 거대한 별의 붕괴로 형성되어 가스, 먼지, 다른 별, 그리고 블랙홀을 흡수하며 성장합니다. 현재 블랙홀은 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다. 태양보다 수 배에서 수십 배 더 무거운 항성 블랙홀(또는 항성 질량 블랙홀)과 태양보다 수백만 배에서 500억 배 더 무거운 초대질량 블랙홀입니다. 또한 태양보다 100배에서 10만 배 더 무거운 것으로 추정되는 중간질량 블랙홀도 있습니다. 여러 후보가 있지만, 확실하게 확인된 중간질량 블랙홀은 없습니다.

연구팀은 유럽 우주국(ESA)의 가이아 우주선을 이용해 가이아 BH3를 발견했습니다. 이 우주선은 우리 은하에 있는 약 20억 개의 별들의 위치와 움직임을 지도화하는 데 사용됩니다. 가이아의 데이터를 분석한 천문학자들은 별의 궤도에서 이상한 흔들림을 발견했습니다. 그 원인은 보이지 않는 동반 블랙홀의 중력 때문일 가능성이 큽니다. 연구팀은 칠레 아타카마 사막에 있는 초대형 망원경(VLT)의 데이터와 가이아 관측 자료를 면밀히 분석하여 마침내 블랙홀의 존재를 확인했습니다. 또한, 이 관측을 통해 천체의 질량을 정확하게 측정할 수 있었습니다.

연구팀은 가이아 BH3가 어떻게 형성되었고 주변 물질에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해 더 많은 연구를 진행하고자 합니다. 초기 연구 결과에 따르면 가이아 BH3의 동반성에는 수소와 헬륨보다 무거운 원소가 없는 것으로 나타났습니다. 이는 핵연료를 적게 융합하여 더 무거운 원소를 만들어내는 별에서도 작은 블랙홀이 형성될 수 있다는 가설을 뒷받침합니다. 블랙홀 연구는 과학자들이 우주의 팽창, 별과 행성의 형성 및 진화에 대해 더 잘 이해하는 데 도움이 되며, 우주에 대한 인간의 이론을 검증하는 데에도 도움이 됩니다.

투 타오 ( Live Science 에 따르면)

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