별별 블랙홀

블랙홀은 주변에 있는 모든 물질을 빨아들인다. 우리 은하 중심에도 초대형은하가 존재한다. 활동을 중단했는지 우리 은하의 별들을 빨아들이지 않는다. 덕분에 우리도 살아남았다. 블랙홀이 은하에 큰 영향을 미치고 별 형성을 중단시키는 것이 일반적이다. 활동적인 블랙홀은 은하를 죽음으로 몰아갈 수 있다.

2024년 빅뱅 후 20억 년경의 우주에서 초대질량 블랙홀에 물질을 빼앗겨 더는 별을 만들어내지 못하고 죽어가는 은하(Pablo's Galaxy, GS-10578)가 발견됐다. 그로부터 100억 년이 지났으니 아마도 사멸되었을 것이다. 당시 이 은하는 전체 질량이 태양의 약 2천억 배로 우리은하와 비슷하다. 우리가 관측하는 ‘수십억 년 전’ 은하는 지금은 어떤 모습인지 알 수가 없다. 빛의 속도가 ‘너무’ 느려 우주를 실시간으로 볼 수 없기 때문이다. 우리가 보는 것은 모두 과거이다.

https://www.nature.com/articles/s41550-024-02345-1

블랙홀은 별의 탄생과 은하의 진화에도 중요한 역할을 담당한다. 블랙홀로 흡수되는 물질 가운데 상당수가 다시 밖으로 분출되기 때문이다. 지구에서 약 3천만 광년 떨어진 왜소 은하 ‘헤니즈(Henize) 2-10 은하’ 중심의 블랙홀이 새로운 별의 탄생을 돕는 것으로 보인다. 이 블랙홀이 물질을 분출하며 이웃별 형성에 도움을 주는 것으로 보인다.

블랙홀은 그것이 있는 은하의 모든 물질을 빨아들인다고 알려져 있다. 그런데 은하 중심부 블랙홀이 주변 위성은하에까지 영향을 미쳐 별의 탄생을 돕는다는 연구결과가 나왔다. 위성은하는 중심은하를 공전할 때 주변 성간물질과 부딪히면서 별을 형성할 때 쓰이는 원료 기체 일부를 잃는다. 이때 블랙홀에서 뿜어져 나온 에너지는 이 성간물질을 밀어내 밀도가 낮은 공간을 만드는데, 위성은하가 이 공간을 통과하면 원료 기체를 덜 잃게 된다. 시뮬레이션 분석 결과 블랙홀이 만드는 이 공간은 중심은하의 단축 방향으로 크게 생성되고, 그 결과 장축보다 단축에 있는 위성은하에서 더 빠른 시간에 별이 형성된다는 사실을 발견했다. 블랙홀이 일종의 ‘보호막’을 만들어 위성은하에서 별이 형성될 수 있도록 도운 것이다.

우주는 우리 인간이 보기에는 무한이다. 무한이라는 말은 ‘모든’ 것이 가능하다는 말이기도 하다. 우주를 탐구한다는 것은 무한으로 가는 길이며 끝이 없다는 의미이기도 하다. 이것은 나는 ‘인류, 끝나지 않은 여행’이라고 부른다.