제임스 웹 우주 망원경은 처음부터 거대했고 블랙홀이 모은하를 먹어치워 크기를 늘리는 항성 붕괴 단계를 겪지 않은 것처럼 보이는 초거대 블랙홀의 증거를 관찰했습니다. 이 현상에 대한 최근 연구를 공동 집필한 케임브리지 캐번디시 연구소와 카블리 우주론 연구소의 로베르토 마이올리노 교수는 이번 발견을 “블랙홀이 어떻게 형성되고 성장하는지에 대한 고전적 시나리오를 완전히 재검토한 것”이라고 말했습니다.
수십 년 동안 기존 은하계 내의 큰 별들이 결국 붕괴하고 그 과정에서 인근 물질을 삼켜버린다는 것이 과학적 통념이었습니다. 이는 블랙홀로 이어진다. 이제 우리는 우리 태양보다 수백만 배 더 큰 블랙홀이 주변 환경의 갤럭투스 전체를 다 거치지 않고 상대적으로 빠르게 성장했다는 증거를 가지고 있습니다.
연구자들은 #NASAWebb을 사용하여 초기 우주 블랙홀의 질량을 최초로 직접 측정했습니다. Abell2744-QSO1의 초대질량 블랙홀은 은하보다 먼저 생성된 것으로 보이며 빅뱅 후 1초 이내에 형성되었을 수 있습니다: https://t.co/TiRs3ZBBnq pic.twitter.com/8fuiVQYYEV
— 우주 망원경 과학 연구소(@SpaceTelescope) 2026년 5월 27일
연구진은 Little Red Dot QSO1에 대해 자세히 관찰했습니다. 이 작은 빨간 점들의 대부분은 초기 우주의 두꺼운 가스로 둘러싸인 초대질량 블랙홀로 생각됩니다. 이 특별한 작은 빨간 점은 빅뱅 이후 불과 7억년 후에 존재할 가능성이 높습니다. 초대질량 블랙홀이 형성되는 데는 최소 10억년이 걸린다고 오랫동안 생각되어 왔습니다.
천체의 크기는 태양의 4천만 배이며, 130억 광년 떨어져 있습니다. 이번 발견은 빅뱅 이후 처음 10억년 이내에 블랙홀 질량을 직접 측정한 최초의 사례입니다.
제임스 웹(James Webb)은 수년 동안 이러한 초기 블랙홀의 잠재적인 증거를 발견해 왔지만 지금까지 직접적인 측정은 이루어지지 않았습니다. 이는 QSO1을 구성하는 가스가 케플러 회전을 하여 태양계 행성이 태양을 공전하는 것과 같은 방식으로 중심점을 유지하기 때문입니다. 케플러 운동은 단순한 중력 법칙의 지배를 받기 때문에 과학자들은 이를 통해 질량을 계산할 수 있었습니다.
연구원 Ignas Juodžbalis는 “이것은 QSO1 질량의 대부분이 중심 블랙홀에 집중되어 있음을 알려주기 때문에 중요합니다.”라고 말했습니다. “별이 많은 것처럼 질량이 더 분산되어 있다면 가스는 완벽한 케플러 회전을 갖지 못할 것입니다.”
연구 공동 저자인 Francesco D’Eugenio 박사는 “지금까지 초기 우주에 있는 블랙홀의 모든 질량 측정은 우리가 지역 우주에서 블랙홀에 대해 알고 있는 가정에 기초하여 간접적이었습니다”라고 덧붙였습니다.
이런 종류의 발견은 빅뱅의 전체 개념을 부정하는가? 설마. 그렇습니다. 제임스 웹(James Webb)은 빅뱅 이후 얼마 지나지 않아 존재했던 초대질량 블랙홀을 발견했습니다. 하지만 그 이야기에는 좀 더 많은 이야기가 있습니다. UCLA의 천체물리학자들은 암흑물질이 이 특별한 문제를 해결할 수 있다고 제안했습니다.
이는 암흑물질이 붕괴할 때 방출된 광자가 극도로 뜨거워진다고 가정되었기 때문입니다. 이는 수소 가스가 중력에 의해 거대한 구름으로 모일 만큼 뜨거워질 수 있기 때문에 전체 형성 과정의 속도를 높일 수 있습니다. 이 구름은 우리가 일반적으로 보는 것보다 훨씬 빠른 속도로 초거대 블랙홀로 응축될 수 있습니다.
그러나 이것은 모두 매우 이론적인 것입니다. 우리는 암흑 물질이 실제로 존재하는지 정확히 알지 못하므로 그 구성에 관한 구체적인 정보도 없습니다. 그러나 수학을 이해하기 위해서는 뭔가가 필요하며 계산을 통해 암흑 물질이 가장 유력한 원인으로 나타납니다.
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