블랙홀 // 과학

블랙홀 제트의 은하 가시적 경계 너머 도달이다. 은하는 수천억 개의 별을 보유하며, 이 별들은 차갑고 밀도가 높은 가스에서 형성된다 ¹. 우리은하를 포함한 모든 거대 은하는 서컴갤럭시 미디엄(circumgalactic medium)이라 불리는 거대한 가스 외피에 둘러싸여 있다 ¹. 블랙홀 제트는 은하의 가시적 경계를 훨씬 넘어 도달하며, 이는 은하의 운명을 결정할 가능성이 있다 ¹.

천문학자들이 우리 은하에서 첫 번째 블랙홀 동력 '마이크로퀘이사'를 발견했다 ³. 이 블랙홀은 지구를 향해 제트를 쏘고 있으며, 은하계에서 가장 빠른 입자를 생성할 가능성이 있는 첫 번째 마이크로블레이저일 수 있다 ³⁴. 초거대 블랙홀이 지구를 향해 블레이저를 쏘아 올리는 모습이 Caltech 천문학자들의 비디오에 포착되었으며, 해당 연구는 27년간의 추적 기록을 담고 있다 ⁶. 한편, 고차원 블랙홀의 진동에는 정확한 대칭성이 숨겨져 있다 ². 별이 수명을 다할 때 중성자별을 남기는 초신성 폭발이 일어날지, 혹은 블랙홀로 붕괴할지는 뉴트리노의 '플레이버'가 결정할 수 있다 ⁵. 이와 별개로 검출 가능한 원반이 없는 죽은 백색왜성이 최소 1,000년 동안 지속된 것으로 보이는 강력한 충격파를 생성했으며, 여기에는 자기장이 일부 영향을 미쳤을 가능성이 있다 ¹.

초거대 블랙홀의 플라스마 방출 추적이 27년간 진행되었다 ⁴. 예일대 천문학자들은 블랙홀의 기원을 이해하기 위해 은하 중심 너머의 구석진 곳들을 탐색해야 한다고 말하며, 그곳에서 배회하는 블랙홀을 찾을 수 있다고 밝혔다 ². 물리학자들이 초저속 양자 자성과 초고속 블랙홀 물리학을 연결하는 수학적 해법을 찾아냈다 ³. 거대 강입자 가속기는 수명이 짧은 양자 블랙홀과 모든 것의 이론을 계속해서 추적하고 있다 ⁵. 암흑 차원이 실재한다면 원시 블랙홀의 기하학은 우리가 갈 수 없는 곳에 도달할 수 있다 ¹.

제임스 웹 우주 망원경의 초기 우주 초거대 블랙홀 형성 환경 측정이다 ¹. 제임스 웹 우주 망원경은 높은 적색편이(z) 값에 해당하는 초기 우주를 관측했다 ¹. 거대 강입자 가속기는 시공간 개념을 바꿀 수 있는 수명이 짧은 양자 블랙홀과 모든 것의 이론을 탐색하고 있다 ². 초거대 블랙홀은 파괴뿐 아니라 별 형성의 엔진 역할을 하는 은하의 설계자일 수 있다는 연구가 있다 ³. 천문학자들은 항성 파괴 현상을 통해 블랙홀 제트 형성의 보편적 규칙을 확인했다 ⁴⁵⁶. 이 규칙은 항성 질량 블랙홀부터 초거대 블랙홀까지 다양한 크기의 블랙홀에 공통으로 적용된다 ⁵⁶. 초거대 블랙홀은 항성을 찢어낸 직후 제트를 생성할 수 있다 ⁵.

커틴 대학교가 블랙홀의 '트림' 타이밍이 크기에 의존하지 않는다는 점을 발견했다 ². 항성급부터 초거대 질량까지의 블랙홀들이 하나의 제트 발사 규칙을 따를 수 있다 ². 물리학자들은 LHC에서 양자 블랙홀 탐색을 확장한다 ⁴. 천문학자들은 '작은 빨간 점'을 두고 블랙홀인지 혹은 블랙홀 별인지에 대해 논쟁한다 ³. 달 지도 품질 점검 과정에서 2024년 봄 이전에는 존재하지 않았던 222미터 크기의 크레이터가^♪1 발견되었다 ¹. 이는 지금까지 발견된 신생 크레이터 중 가장 크다 ¹.

1. ♪1어, 그래요? 갑자기 달 이야기가 왜 여기서 나와요?래니의 각주 · 「222미터 크기의 크레이터가」

과학자들이 블랙홀의 제트 방출에 관한 보편적 규칙을 발견했다 ¹²⁵. 항성 질량부터 초거대 질량까지의 블랙홀들이 하나의 제트 방출 규칙을 따를 수 있으며, 제트 형성은 임계 강착률에 의해 지배된다 ¹². UC 산타바바라 물리학자들은 유럽 입자 물리 연구소(CERN)의 거대 강입자 가속기(LHC)에서 생성된 미세 블랙홀의 증거 탐색을 확장했다 ³. 한편 퀘이사 쌍 사이의 거리를 더 정확하게 측정하는 새로운 방법이 가능성을 보이고 있다 ⁴. 시뮬레이션에서는 과질량 블랙홀과 작은 빨간 점들이 자연스럽게 형성되는 결과가 나타났다 ⁶.

별 모양의 블랙홀부터 초거대 질량 블랙홀까지 하나의 제트 방출 규칙을 따를 수 있다는 연구 결과가 나왔다 ¹². 과학자들은 블랙홀이 '트림'을 하는 시점의 미스터리를 해결했다 ¹. 한편, 거대 블랙홀은 '작은 빨간 점(Little Red Dots)'으로 시작되었을 가능성이 제기되었다 ³.

초거대 블랙홀에서 발생하는 바람이 기존 생각보다 약 100배 더 강력하다는 사실이 XRISM 관측을 통해 발견되었으며, 이로 인한 난류가 약 30 정도 퍼지는 모습이 확인되었다 ². 인근 은하 9곳에서는 활성 블랙홀이 별 형성 고리와 충격파를 드러냈다 ⁴. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 별보다 1,000억 배 더 밝은 물체를 발견했으며, 이를 두고 천문학자들 사이에서 블랙홀인지 혹은 블랙홀 별인지에 대한 논쟁이 있다 ⁵. 한편, 우주 물질의 85%를 차지하는 암흑물질과 암흑에너지 연구와 관련해 한국천문연구원 유재원 선임연구원 팀이 은하단 내 은하 사이의 희미한 별빛을 통해 단서를 찾았다 ³. 스포츠 분야에서는 Bombers의 '블랙홀' 문제가 드러나며 정리가 시작되었고 추가적인 스타 선수들의 이탈이 예상되며, Guelfi가 Dons를 떠난다 ¹.

거의 모든 은하에는 초거대 블랙홀이 존재하며, 이는 은하와 블랙홀이 함께 형성되었기 때문이다 ⁵. 은하 충돌 과정에서 블랙홀이 방출된 일부 은하에는 블랙홀이 없다 ⁵. 일부 블랙홀은 소속 은하보다 훨씬 빠르게 성장한다 ⁵. 이동 중인 블랙홀이 물질을 섭취하는 모습이 포착되었다 ³. 중력파 분석을 통해 블랙홀 사칭 객체에 대한 탐색 범위가 좁혀졌다 ².

빅뱅 이후 수억 년 뒤에 Population III 별들이 점화되었다 ¹. 차세대 중력파 검출기는 최초의 블랙홀을 포착할 가능성이 있다 ¹. 이론 물리학자들의 새로운 논문은 블랙홀이 우주의 팽창과 함께 성장한다는 내용을 담고 있다 ⁵.

과학자들은 27년간의 관측을 통해 블랙홀 제트의 가장 상세한 영상을 공개했다 ³. 그동안 과학자들은 초거대 블랙홀의 활동 은하핵에서 나오는 제트를 연구하기 위해 초장기선 간섭계(VLBI)와 같은 라디오 이미징 기술에 주로 의존했다 ². 블랙홀 라디오 관측의 연속 영상은 충격파 이론에 도전한다 ².

활동성 블랙홀은 초고온 강착 원반의 밝은 X선 방출과 극지방에서 뿜어져 나오는 제트 덕분에 탐지가 쉽다 ⁶. 반면 항성 동반자를 가진 정적인 블랙홀은 형성 과정에 대한 의문을 제기한다 ⁶. 다수의 블랙홀이 완벽한 균형 상태를 유지할 수 없는 이유에 대한 수수께끼가 50년 만에 풀렸다 ⁸. 과학자들은 블랙홀이 숨겨진 털(hidden hair)을 가지고 있는지 확인하는 새로운 방법을 찾아냈다 ⁷.

천문학자들이 초거대 블랙홀의 강력한 제트가 이미 꺼진, 예상보다 빠르게 사라지는 젊은 라디오 은하 집단을 확인했다 ¹. 초거대 블랙홀이 X선으로 분출한 뒤 300일 후에 라디오 제트가 뒤따른 사례가 NASA의 Swift X선 망원경과 라디오 모니터링 관측을 통해 포착되었다 ⁹. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 적외선 이미지 분석 결과, 초기 우주에서 블랙홀 병합을 암시하는 4쌍의 '작은 붉은 점'들이 발견되었다 ¹¹. 관측된 최대 규모의 블랙홀 병합은 지구로 오는 도중 다른 거대 질량 물체에 의해 중력파가 왜곡되었을 경우, 보이는 것보다 질량이 적을 수 있다 ⁴. 블랙홀이 가스를 시속 170만 마일의 속도로 날려 보내는 현상이 나타났다 ⁵. 수학적 모델에 따르면 중력을 켜고 끄는 행위가 입자를 남기며, 호킹 복사는 블랙홀을 결국 증발하게 한다 ⁸. 에너지의 미세한 변화로 용해되거나 미세 블랙홀로 붕괴할 수 있는 '시공간 결정'이 수학적으로 포착되었다 ¹².

초기 초신성들이 행성 형성 원소들을 우주로 흩뿌리면서, 빅뱅 이후 1억 년 만에 암석 행성들이 형성되기 시작했을 가능성이 시뮬레이션을 통해 발견되었다 ¹. 한편, 우주의 팽창이 둔화되고 있다는 최근의 주장들에 반하는 새로운 분석 결과가 나왔으며, 우주 가속 팽창의 증거는 여전히 강력한 것으로 나타났다 ². 이 결과는 암흑 에너지의 주도적 역할을 유지시킨다 ².

빛이 바래가는 12개 은하를 통해 블랙홀 제트의 생애 중 누락된 단계가 드러났다 ¹. 한편, 우리은하에서 가장 빠른 별이 궁수자리 A* 주변을 회전하는 모습이 망원경에 포착되었다 ². 해당 별은 궁수자리 A*의 스핀에 민감한 특성을 보인다 ².

궁수자리 A* 인근에서 빠르게 궤도를 도는 별 S301이 발견되었다 ¹. 이 별은 중심 블랙홀의 스핀을 조사할 수 있는 새로운 탐사 도구로 제시된다 ¹. 한편, 천문학자들이 우주에서 새로운 유형의 '블랙홀 별'을 발견했다 ².

펄서 네트워크가 탐지한 초저주파 중력파의 신비로운 배경에 130억 년 전부터 시작된 사건들의 정보가 담겨 있을 가능성이 제기되었다 ¹. 한편, 우리 은하 중심의 블랙홀 주변을 고속으로 회전하는, 해당 블랙홀과 가장 가까운 별이 발견되었다 ².

천문학자들이 보이지 않는 암흑 물질에 의해 중력 렌즈 현상이 발생한 먼 블레이저의 제트를 발견했다 ¹. 이 연구는 막스 플랑크 전파 천문학 연구소의 실케 브리첸이 이끌었다 ¹. 한편, 천문학자들은 초거대 블랙홀이 동력을 공급하는 것을 멈춘 이후의 상황에 대한 새로운 통찰을 제공하는, 희미하고 빠르게 사라지는 잔류 전파 은하 집단을 찾아냈다 ².

아인슈타인 프로브가 발견한 X선 플래시는 특이한 특징을 가진 초신성과 연결되었으며, 이는 초고밀도의 빠르게 회전하는 마그네타 탄생을 가리킨다 ¹. 천문학자들이 가스로 둘러싸여 붉게 변한 블랙홀 성(Black hole star)이라는 새로운 유형의 천체 존재를 발견했다 ²⁴. 한 블랙홀이 거대한 별을 격렬하게 파괴하며 관측 사상 가장 강력한 항성 폭발 중 하나를 일으킨 '더 위펫(the Whippet)' 사건이 목격되었다 ³. 125억 광년 떨어진 은하에서 동시에 여러 개의 블랙홀이 발견되었다 ⁵.

천문학자들이 우주 초기에 존재하는 새로운 천체인 블랙홀 성(Black Hole Star)을 발견했다 ¹². 이 천체는 가스에 둘러싸여 붉은색을 띠며 ², 수소 가스 고치에 싸인 가상의 블랙홀 성일 가능성이 있다 ¹. 제임스 웹 우주 망원경이 이를 발견했으며 ¹, 이는 초기 우주의 '작은 빨간 점'에 대한 수수께끼를 풀 수 있는 단서가 된다 ¹.

천문학자들이 SDSS-V 광학 관측을 남반구까지 확장하여 300만 개 이상의 새로운 스펙트럼을 공개했다 ¹. 해당 데이터는 블랙홀, 희귀 별, 숨겨진 가스 등을 드러낸다 ¹. 한편 새로운 우주 '바운스' 모델은 우주가 이전의 수축 단계에서 팽창했다고 제안하며, 이를 통해 빅뱅보다 오래된 블랙홀이 존재할 가능성을 제시한다 ². 이러한 블랙홀은 암흑 물질을 설명할 수 있다 ².