초기 우주의 ‘블랙홀 별’, 웹 망원경의 수수께끼 같은 붉은 점 해석에 단서

천문학자들이 MoM-BH*-1을 ‘블랙홀 별’의 유력한 사례로 확인하면서 제임스 웹 우주망원경이 포착한 수수께끼 같은 ‘작은 붉은 점’ 일부를 해석할 새로운 방법을 제시했다.

지금 지구에 도달하는 빛은 우주의 나이가 불과 6억 6,000만 년이던 약 130억 년 전에 이 천체를 떠났다. 이 천체의 스펙트럼에는 유난히 강한 발머 불연속을 비롯해 초대질량 블랙홀과 별에서 나타나는 특징이 함께 담겨 있다. 그러나 일반적인 핵융합으로는 그 막대한 에너지 방출량을 설명할 수 없다. 대신 모델링 결과는 먼지가 없고 밀도가 극도로 높으며 난류가 발생하는 수소 가스층에 둘러싸인 채 빠르게 물질을 흡수하는 블랙홀을 가리킨다. 이 가스는 중심 광원이 보이는 상태를 유지하면서 방출된 빛을 붉은 파장 쪽으로 이동시킨다.

특히 이 천체는 소속 은하의 거의 모든 빛을 압도할 만큼 밝은 것으로 보여, 연구자들은 제안된 에너지원을 이례적으로 가림 없이 관측할 수 있다. 이 천체의 스펙트럼을 인근의 더 밝은 은하 스펙트럼과 합치면, 웹 관측 자료 전반에서 발견되는 수수께끼 같은 붉은 점과 매우 유사한 결과가 나온다.

네이처에 발표된 이번 발견은 최종적인 답이라기보다 여전히 모델에 기반한 해석이다. 다만 MoM-BH*-1은 유사한 천체를 찾고 블랙홀이 어떻게 놀라울 만큼 이른 시기에 태양 질량의 수백만 배 또는 수십억 배에 도달했는지 검증할 수 있는 구체적인 스펙트럼 기준을 천문학자들에게 제공한다.