【정견뉴스】 스페이스닷컴 2026년 8월 7일 보도에 따르면, 천문학자들이 지구에서 125억 광년 떨어진 어느 은하에서 세 개의 블랙홀을 발견했다. 이 세 블랙홀은 서로 매우 가까이 위치해 있어 점차 합병해 더욱 거대한 슈퍼 블랙홀을 형성할 가능성이 높다.
전리수소 빛 아래에서 관측된 먼 은하 J0148-4214. 검은색 원은 세 블랙홀의 상대적 위치를 나타낸다.( 사진 출처: 한나 위블러(Hannah Übler))
이번 연구를 이끈 독일 막스 플랑크 외계물리학 연구소의 천문학자 한나 위블러는 성명에서 “이는 먼 우주 속 단일 은하에서 세 개의 활성 블랙홀이 존재한다는 최초의 증거”라며, “이는 초기 우주의 특정 과정들이 대질량 블랙홀들을 효과적으로 한데 모을 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.
이 블랙홀들을 포함한 은하의 번호는 J0148-4214로 지구로부터 125억 광년(적색편이 값 5.0167) 떨어져 있으며, 이를 발견한 제임스 웹 우주망원경(JWST)은 이 블랙홀들을 직접 관측할 수는 없다. JWST 근적외선 분광기(NIRSpec)에 장착된 통합필드 분광기(IFS)는 각 블랙홀 주변의 강착원반 내에서 고속으로 회전하는 수소 가스의 운동을 측정함으로써 이 세 블랙홀의 존재를 밝혀냈다.
막스 플랑크 외계물리학 연구소의 조바니 마졸라리(Giovanni Mazzolari)는 성명에서 “웹 망원경의 데이터는 우리가 이 세 블랙홀을 식별할 수 있게 해주었을 뿐만 아니라, 그것들의 질량, 강착률 및 은하의 별 질량을 추정할 수 있게 해주었다”며, “우리는 이 은하의 총 항성 질량이 약 13억 개의 태양 질량에 달하며, 이 블랙홀들이 그중 상당 부분을 차지하고 있음을 발견했다”고 전했다.
J0148-4214 은하의 중심에는 두 개의 블랙홀이 존재하며, 서로 620광년 떨어져 있다. 이 중 한 블랙홀은 질량이 태양의 8,000만 배에 달하는 거대한 규모이며, 그 동반자는 태양 질량의 60만 배로 상대적으로 작다. 규모는 작지만 이 작은 블랙홀은 놀라운 속도로 성장하고 있다.
세 번째 블랙홀은 J0148-4214 은하 중심에서 5,500광년 떨어져 있으며, 질량은 태양의 200만 배다. 이는 우리 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀인 궁수자리 A* 질량의 약 절반에 해당한다. 천문학자들은 세 번째 블랙홀, 그리고 두 번째 블랙홀 역시 은하 합병을 통해 J0148-4214 은하로 유입되었을 것으로 보고 있다.
향후 일어날 수 있는 가능한 시나리오는 다음과 같다.
태양 질량의 8,000만 배인 블랙홀 근처로 이끌려 갈 때, 더 무거운 블랙홀은 태양 질량의 200만 배인 블랙홀과 각운동량을 교환하는 동시에 태양 질량의 60만 배인 블랙홀을 포획하여 고속으로 튕겨낼 수 있다. 우리 은하에서도 이와 유사한 현상이 관측된 바 있으며, 일부 고속 별들이 우리 은하를 향해 빠르게 도망치고 있다. 이 고속 별들은 한때 쌍성계의 일부였으나 우리 은하 중심의 블랙홀인 궁수자리 A*에 너무 가까이 접근했던 것들이다. 쌍성계의 절반은 블랙홀에 포획되고, 나머지 절반은 튕겨나갔다.
현재 천문학자는 J0148-4214 은하 내 세 번째 블랙홀의 운동 방향을 측정할 수 없으며, 이것이 나머지 두 블랙홀과 합병할지 아니면 이탈할지도 확인할 수 없다.
연구 결과는 《천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)》 저널에 게재되었다.
자료출처: https://www.space.com/astronomy/black-holes/scientists-find-3-supermassive-black-holes-on-the-verge-of-collision-inside-a-distant-galaxy