일본의 연구원들이 지구에서 약 27 광년 떨어진 별자리 궁수자리의 은하수 중심 근처에 긴 꼬리를 가진 큰 머리 올챙이처럼 보이는 이상한 먼지 구름을 발견했습니다.
중심 분자 지대(Central Molecular Zone)로 알려진 은하수의 이 지역은 극도로 밀도가 높으며, 궁수자리 A*로 알려진 우리 은하의 중앙 초대질량 블랙홀 주위에 별가루 구름이 뭉쳐 있습니다. 그러나 이러한 조건에서도 구름의 매우 이상한 모양과 움직임이 즉시 연구원의 눈을 사로 잡았습니다.
하와이의 제임스 클러크 맥스웰 망원경과 일본 나가노의 45미터 노베야마 전파 망원경을 통한 관측을 통해 팀은 구름이 근처 물체의 강한 중력에 의해 특이한 모양으로 늘어나는 것을 확인했습니다. 그러나 연구 결과 충분히 강력한 것은 밝혀지지 않았습니다. 그리고 이 눈부신 무언가의 부재는 보이지 않는 대상의 정체성을 풀어내는 열쇠를 제공했다.
"올챙이의 공간적 조밀함과 다른 파장에서 밝은 유사체가 없다는 것은 물체가 중간 질량의 블랙홀일 수 있음을 나타냅니다.", - 과학자들은 연구에 씁니다.
블랙홀은 너무 무거워서 빛조차도 중력을 벗어날 수 없기 때문에 천문학자들은 블랙홀을 직접 볼 수 없습니다. 그러나 연구자들은 이 우주 괴물이 주변의 공간과 물체를 왜곡하는 방식을 기반으로 이를 식별할 수 있습니다.
현재까지 발견된 대부분의 블랙홀은 두 가지 범주로 나뉩니다. 항성질량 블랙홀은 최대 100 태양질량의 질량을 가질 수 있으며 무거운 별이 자체 무게로 붕괴할 때 형성됩니다. 그리고 거의 모든 거대 은하의 중심에 있으며 태양보다 수백만 배 또는 수십억 배 더 큰 초대질량 블랙홀이 있습니다. 과학자들은 우주에서 초거대질량 블랙홀이 어떻게 형성되었는지 아직 확신하지 못하고 있습니다.
이 두 범주 사이에는 파악하기 어려운 세 번째 유형인 중간 질량 블랙홀이 있습니다. 무게가 100~100 태양질량 사이인 이 물체는 블랙홀 이론에서 "잃어버린 고리"로 간주됩니다. 평균 크기가 더 작은 블랙홀과 초대형 블랙홀 사이의 중요한 성장 단계를 나타낼 수 있기 때문입니다.
연구 저자들은 올챙이가 뚜렷한 모양을 갖추는 데 필요한 질량을 계산했을 때 가장 가능성이 높은 범인이 약 100 태양질량의 블랙홀이라는 사실을 발견했습니다.
그러한 발견은 과학자들의 이론을 확인하기 위해 더 많은 연구가 필요하며 동시에 우주에서 가장 강력한 잃어버린 고리 중 하나에 대한 연구를 위한 유망한 방향을 열어줍니다.
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