은하 중심에 있는 블랙홀 형성과정 밝혀지나?..외곽부 떠도는 블랙홀 발견

[이데일리 김현아 기자] 은하 중심부에 존재한다고 알려져 있는 거대 질량의 블랙홀이 어떻게 만들어지는지 알 수 있을까.

한국천문연구원(원장:한인우)이 렌즈형은하 NGC 5252의 외곽부에서 새로운 블랙홀(CXO J133815.6+043255)을 발견했다.

이번 발견은 블랙홀의 형성 과정을 규명하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

이번 연구는 한국천문연구원 김민진 박사를 비롯한 국제 공동연구진에 의해 이루어졌으며 천문학 분야 최상위급 학술지인 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 에 11월 20일자로 소개됐다.

대부분의 은하들의 중심부에는 태양 질량의 십만 배에서 백억 배에 가까운 거대 질량 블랙홀이 존재하고 있다고 알려져 있다. 하지만 이렇게 무거운 블랙홀이 어떻게 만들어졌는지에 대해서는 아직 연구가 진행 중이다.

이번에 발견한 블랙홀은 거대 질량 블랙홀보다 가벼운 중간 질량 블랙홀의 후보이며, 은하 중심으로부터 약 3만 광년 떨어진 곳에서 발견됐다. 은하 중심이 아닌 곳에서 블랙홀이 발견되는 것은 매우 드문 경우다.

찬드라 X선 우주 망원경으로 관측한 X선 영상. 새로 발견된 블랙홀이 NGC 5252 은하 중심에서 약 3만 광년 정도 떨어져 있다.

대부분의 블랙홀은 X선에서 강한 에너지를 내기 때문에, 이 연구는 찬드라 X선 우주망원경을 활용해 대상을 처음 찾아냈다. 이후 칠레에 위치한 6.5m 마젤란 망원경을 이용한 후속 관측을 통해 대상이 NGC 5252 은하를 떠돌고 있음을 알아냈다. 이 천체는 CXO J133815.6+043255이라고 이름붙여졌다.

김민진 박사팀은 후속 연구를 위하여 제미니 8m 광학 망원경, VLBA 전파 망원경 등 세계 최대 망원경을 이용하여 다양한 파장으로 관측을 진행 중이며, 이를 통해 이 대상의 정확한 기원을 알아내기 위해 노력하고 있다.