은하 GN-z11은 2016년 허블 우주 망원경에 의해 발견되었을 때 지금까지 관측된 은하 중 가장 멀리 있는 은하였습니다. 탄생은 134억년 전, 빅뱅 이후 불과 4억년 만이다. 그러나 GN-z11은 더 이상 거리 기록 보유자가 아니지만 전문가들은 여전히 GN-z11에 흥미를 갖고 있습니다. 이제 연구자들은 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 은하계에 지금까지 관찰된 것 중 가장 오래된 블랙홀이 포함되어 있음을 발견했습니다. 이는 GN-z11의 놀라운 밝기를 어느 정도 밝힐 수 있습니다.
그 광도는 그것이 얼마나 오래되고 작은지를 고려하면 수수께끼입니다. 당시 우주의 젊음은 짧은 기간에 그렇게 많은 밝고 젊은 별이 형성되는 것을 설명하기 어렵게 만듭니다.
케임브리지 대학교 교수이자 Nature의 주요 저자 연구에 따르면 Roberto Maiolino와 그의 국제 동료들은 은하계의 밝기에 대한 강력한 이유를 제시합니다. 실제로 은하계는 초대형 블랙홀입니다. 더 정확하게 말하면 심연의 질량은 태양 질량의 약 160만 배입니다.
블랙홀은 빛을 발산하지 않는 것으로 유명하지만, 연구원들은 GN-z11의 밝은 빛은 뜨겁고 밝은 물질이 블랙홀을 향해 달려들면서 발생한다고 생각합니다. 마이올리노는 이번 발견을 우주 이해에 있어서 “거대한 도약”이라고 묘사합니다.
이 블랙홀은 우주 초기에 출현했기 때문에 블랙홀 형성과 성장에 관한 기존 이론에 도전합니다. 천문학자들은 일반적으로 우리 은하의 중심 블랙홀인 궁수자리 A*처럼 초대질량 블랙홀이 수십억 년에 걸쳐 질량을 축적한다고 믿습니다. 그러나 이 새로운 발견의 규모는 이전에 생각했던 것보다 크게 시작하거나 훨씬 빠르게 성장할 수 있음을 시사합니다.
케임브리지 캐번디시 연구소와 카블리 우주론 연구소의 마이올리노는 “이렇게 거대한 블랙홀을 보는 것은 우주 초기 단계이기 때문에 블랙홀이 형성될 수 있는 다른 방법을 고려해야 한다”고 말했다. “아주 초기 은하계는 가스가 극도로 풍부했기 때문에 블랙홀의 뷔페 같았을 것입니다.”
표준 모델에 따르면 초대질량 블랙홀은 죽은 별의 잔해에서 시작되어 태양 질량의 약 100배까지 커질 수 있다고 합니다. 연구팀의 관찰은 이 블랙홀이 정상적인 조건에서 현재 크기에 도달하는 데 약 10억년이 걸렸을 것임을 시사합니다. 그러나 이 연대표는 블랙홀의 나이와 모순되며 더 빠른 성장 과정을 시사합니다.
케임브리지 캐번디시 연구소와 카블리 우주론 연구소의 마이올리노는 초기 은하의 가스가 풍부한 환경이 블랙홀 성장을 가속화했을 수 있다고 추측합니다.
천문학자들은 물질이 가열되어 강한 자외선 복사를 방출하는 강착 원반을 관찰하여 블랙홀을 감지합니다. 이는 블랙홀의 존재를 나타냅니다. 그리고 이 고대 블랙홀은 다른 블랙홀보다 훨씬 더 활발하게 물질을 소모합니다. 블랙홀은 에너지를 공급하면서 은하계에서 가스를 방출할 수 있는 강력한 바람을 생성하여 잠재적으로 별 형성을 막을 수 있습니다. 별은 가스로 구성되어 있기 때문에 새로운 별이 형성되는 것을 막아 서서히 은하계를 질식시킬 수 있습니다.
조던 스트리클러
우주 괴짜이자 자칭 문법 괴물(그의 트위터 게시물은 모두 완전한 문장입니다)인 그는 미지의 것에 대해 배우는 것을 좋아하며 자신이 위성을 우주로 보낼 만큼 똑똑하지 않다면 적어도 그것에 대해 글을 쓸 수 있다고 생각합니다. 트위터:@JordanS1981
