웹 망원경, 활발히 물질을 흡수하는 근접 블랙홀 쌍 중 가장 초기 사례 구분 관측

천문학자들이 활발하게 물질을 흡수하는 초대질량 블랙홀의 근접 쌍 가운데 확인된 것으로는 가장 초기의 사례를 개별적으로 구분해 관측했다. 이로써 이론적으로 예측됐지만 관측하기 어려웠던 은하 성장 단계를 포착했다. LID-1166으로 알려진 이 천체계는 빅뱅 이후 13억 년 시점의 모습을 보여주며, 두 블랙홀 사이의 거리는 약 4,900광년이다.

이 천체는 처음에 강력한 엑스선 방출원으로 주목받았지만, 허블 망원경의 가장 깊은 관측 영상에서도 보이지 않았다. 이후 제임스 웹 우주망원경의 근적외선 분광기가 두 개의 조밀한 광원을 구분해 냈다. 각각에서는 활발하게 물질을 흡수하는 블랙홀과 관련된 빠르게 움직이는 가스의 특징이 나타났다. 아타카마 대형 밀리미터·서브밀리미터 배열 관측에서도 두 광원 주변의 차가운 가스가 확인돼, 이들이 합병을 앞둔 두 은하의 중심에 자리한다는 결론을 뒷받침했다.

주변 은하의 빛을 제거하는 검증을 반복해도 두 번째 신호가 남아 있어, 실제 신호라는 근거가 강화됐다. 더욱 정밀한 후속 관측을 통해 한 블랙홀에서 남은 빛이 또 다른 블랙홀처럼 보일 가능성을 추가로 배제할 수 있다. 비슷하게 먼 과거 시점의 기존 후보들은 서로 수만 광년 떨어져 있었던 만큼, 이번 쌍은 두 블랙홀이 이례적으로 가까이 있는 상태에서 합병 과정을 보여주는 사례다.