(Artist's impression of a black hole star (not to scale). Mysterious tiny pinpoints of light discovered at the dawn of the universe may be giant spheres of hot gas that are so dense they look like the atmospheres of typical nuclear fusion-powered stars; however, instead of fusion, they are powered by supermassive black holes in their center that rapidly pull in matter, converting it into energy and giving off light. Credit: T. Müller/A. de Graaff/Max Planck Institute for Astronomy)
제임스 웹 우주 망원경의 주요 목표 가운데 하나는 허블 우주 망원경과 다른 망원경으로 관측할 수 없는 멀리 떨어진 우주의 극초기 은하들을 관측하는 것입니다. 멀리 떨어진 은하는 빛이 지구에 도달한 시간 만큼 더 과거의 모습을 보는 것이기 때문에 더 초기 우주의 모습을 볼 수 있습니다.
독일 막스 플랑크 연구소의 아나 데 그라프 (Anna de Graaff, a researcher for the Max Planck Institute for Astronomy)와 국제 과학자팀은 제임스 웹 우주 망원경이 초기 우주에서 발견한 작은 붉은 점 (little red dots)의 정체에 대한 놀라운 사실을 발견했습니다.
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앞서 소개한 것처럼 작고 붉은 점 가운데 일부는 극초기 거대 질량 블랙홀로 생각됩니다. 하지만 이 가운데는 마치 우주 초기부터 존재한 성숙한 은하 같은 존재들도 있습니다. 이들은 나이든 은하에서 볼 수 있는 작고 차가운 별이 대부분을 이루는 은하입니다.
과학자들은 2024년에 60시간에 걸쳐 멀리 떨어진 은하 4500개를 관측해 그 가운데 더 클리프 (The Cliff)라는 천체를 포착했습니다. 연구팀은 지구에서 119억 광년 떨어진 더 클리프는 사실 은하가 아니라 극초기 거대 질량 블랙홀 주변에 가스가 모인 블랙홀 별 (black hole star)일 수 있다는 분석 결과를 내놓았습니다.
블랙홀 별은 아직 많은 양의 가스를 지닌 초기 은하에서 중심부의 거대 질량 블랙홀이 막대한 가스를 끌어모아 마치 큰 별과 같은 구조물을 만들면서 형성됩니다. 그러면 마치 작고 차가운 별이 여러 개 있는 은하처럼 보인 것입니다.
이와 같은 놀라운 해석이 좀 더 지지를 받기 위해선 더 많은 관측 결과가 필요합니다. 또 이것이 진짜 거대 질량 블랙홀의 초기 단계인지를 알기 위해 더 더양한 단계의 관측도 필요합니다. 아무튼 이 해석이 확실히 맞다면 정말로 흥미롭고 놀라운 결과가 아닐 수 없습니다.
참고
https://phys.org/news/2025-09-mysterious-red-dots-early-universe.html
Anna de Graaff et al, A remarkable ruby: Absorption in dense gas, rather than evolved stars, drives the extreme Balmer break of a little red dot at z = 3.5, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202554681
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