우주급 신분 위장: 제임스 웹(JWST), 거대 수소 우주복 입고 초거성 흉내 내던 태양 10만 배 블랙홀 적발!

제임스 웹 우주망원경(JWST)이 황금빛 거울을 초기 우주로 향한 이래, 천문학자들은 미스터리한 '작은 붉은 점(Little Red Dots)'들 때문에 밤잠을 설쳐야 했습니다. 우주 탄생 직후에 존재하기엔 너무 밝고, 너무 밀도가 높은 기이한 붉은 점들이 가득했기 때문입니다. 하지만 마침내 수수께끼가 풀렸습니다. 웹 망원경이 현행범을 딱 잡아냈습니다. 그 주인공은 바로 MoM-BH*-1! 태양 10만 배 질량을 가진 거대 블랙홀이 푹신한 수소 패딩을 입고 얌전한 초거성 행세를 하던 중이었습니다.

'기적 또는 신기루(Mirage or Miracle, MoM)' 심우주 탐사 프로젝트 팀이 발견한 이 천체는 빅뱅 이후 불과 6억 6,000만 년 전의 시기에 존재합니다. 일반적인 적외선 필터로 봤을 때는 태양 1,000억 개를 합친 것보다 밝은 초거대 항성처럼 보였습니다. 그러나 천체물리학자들이 빛의 스펙트럼을 분석하자 핵융합 반응은 온데간데없고, 찬란한 가스 외투 밑에서 미친 듯이 물질을 삼키는 중력의 심연이 도사리고 있었습니다.

이번 발견은 천문학계의 오랜 골칫거리를 완벽히 해결해 줍니다. '빅뱅 직후 몇억 년 만에 태양 수십억 배 질량의 거대 블랙홀들이 어떻게 그렇게 빨리 자라났는가?'라는 문제입니다. 원래 블랙홀은 너무 빨리 물질을 먹으려 하면 복사압 때문에 주변 가스를 날려버리게 됩니다(에딩턴 한계). 하지만 두껍고 아늑한 수소 외투 속에 숨어 있으면, 우주의 감시를 피해 '초-에딩턴(super-Eddington)' 폭식을 은밀하게 즐길 수 있었던 것입니다.

과학자들은 머나먼 우주에 흩어져 있는 수많은 '작은 붉은 점'들 역시 가스 옷을 벗어던지고 흉포한 퀘이사로 변신하기 전, 이 앙증맞은 '우주복 단계'를 거치는 아기 블랙홀들일 것으로 보고 있습니다.

JWST가 우주의 새벽을 계속해서 스캔함에 따라 더 많은 우주 위장술사들이 적발될 것으로 보입니다. 태초의 우주는 단순히 붐볐을 뿐만 아니라, 화려한 코스튬 파티장이었던 셈입니다.