천문학자들, 초기 우주의 신비한 붉은 점을 둘러싼 희미한 은하 발견

천문학자들이 신비한 ‘작은 붉은 점’ 217개를 둘러싼 희미한 숙주 은하를 찾아내, 우주의 나이가 약 10억 년에 불과했을 때 나타난 천체들의 모습을 더 선명하게 보여줬다. 이번 결과는 이 작고 조밀한 광원 가운데 상당수가 빠르게 성장하는 초대질량 블랙홀을 품고 있을 가능성을 뒷받침한다.

연구진은 COSMOS-Web 영역에 대한 제임스 웹 우주망원경의 고해상도 관측 자료를 이용해 각 천체 중심부의 강렬한 빛을 모델링한 뒤 제거했다. 이어 영상들을 합쳐 주변의 훨씬 희미한 별빛을 검출했다. 연구 대상인 적색 파장대에서 숙주 은하가 차지한 빛은 전체의 약 10%에 불과해, 중심부가 주변 은하보다 얼마나 압도적으로 밝은지를 보여줬다.

새롭게 드러난 은하들은 이례적으로 작고 조밀하다. 크기는 같은 초기 시대의 일반적인 은하의 약 40%, 오늘날 우리은하의 약 4%이며, 각각 약 10억 개의 별을 포함하는 것으로 추정된다. 선행 연구에 따르면 중심 블랙홀의 질량은 태양의 1,000만~10억 배에 이를 수 있지만, 질량 추정에는 여전히 큰 불확실성이 있다.

이 결과를 종합하면 일부 초대질량 블랙홀은 자신이 속한 은하에서 별 대부분이 형성되기 전에 질량의 상당 부분을 축적했을 가능성이 있다. 작은 붉은 점의 정확한 정체와 진화 과정은 아직 밝혀지지 않았지만, 천문학자들은 이제 최초의 은하와 거대한 블랙홀이 어떻게 함께 성장했는지 조사할 더 강력한 수단을 갖게 됐다.