(읽기 2분 + 동영상 1분 22초)
우리 은하수에는 1억에서 10억 사이의 별 블랙홀이 있을 것으로 추정.
블랙홀이 물질을 흡수하지 않고 X-선을 방출하지 않으면 망원경에는 보이지 않는다.
약 1천 광년 떨어져 있는 시스템 HR 6819가 있는데, 두 개의 별을 남반구에서 육안으로 볼 수 있다.

지구에서 가장 가까운 블랙홀 발견
보이지 않는 거대중력은 우리와 1,000광년 떨어져 있다.

숨겨진 특이점 :
천문학자들이 지구에서 가장 가까운 블랙홀을 발견했다.
우리로부터 수천 광년 떨어져 있다. 대략 4개의 태양 질량을 가진 이것은 육안으로 볼 수 있는 별 시스템에 있지만 보이지는 않는다. 연구원들이 "Astronomy & Astrophysics” 저널에 보고한 바와 같이, 최초의 별 질량을 가진 "고요한" 블랙홀 중 하나다.

▲ HR6819 별 시스템은 보이지 않는 3분의 1을 숨긴다. 별의 검은 구멍 (빨간색 궤도) © ESO / L. Calcada

천체 모델에 따르면, 우리 은하수에는 1억에서 10억 사이의 별 블랙홀이 있을 것으로 추정된다. 블랙홀은 초신성에서 거대한 별의 폭발로 인한 것이다. 지금까지 천문학자들은 단지 수백 개의 그러한 물체를 발견했다. 블랙홀이 물질을 흡수하지 않고 X-선을 방출하지 않으면 망원경에는 보이지 않기 때문이다.

운이 좋은 우연의 일치로, 유럽 남부 관측소(ESO)의 토마스 리비니우스(Thomas Livinius) 주변 천문학자들은 최근 숨겨진 거대중력을 발견했다. 연구를 위해 이중별 시스템 근처의 움직임 데이터를 조사했다. 그중에는 약 1천 광년 떨어져 있는 시스템 HR 6819가 있는데, 두 개의 별을 남반구에서 육안으로 볼 수 있다.

보이지 않는 제3의 물체

연구원들은 칠레의 La Silla Observatory에서 망원경을 사용해 두 별의 움직임을 관찰했을 때 이상한 것을 발견했다. 궤도에 따르면 이 시스템의 세 번째 파트너가 있어야 했다.
이것은 40일 동안 두 개의 푸른 별 중 하나에 동그라미를 표시하는 반면, 두 번째 파트너는 둘 다 훨씬 더 먼 거리를 돌아다닌다.

유일한 이상한 점은 중력의 영향에 따라, 이 "세번째 물체"는 천문학자들이 결정한 것처럼 적어도 4 개의 태양 질량을 가졌어야 했다. 그러나 망원경에는 그의 흔적이 없었다.
“이것은 태양의 크기의 적어도 4배인 질량을 가진 보이지 않는 물체는 블랙홀일 수 있다는 결론이 가능하다”고 Rivinius는 설명했다.

▲ 별자리 Telesopium에서 별 시스템 HR 6819의 위치-두 별은 어두운 밤에 육안으로 볼 수 있다. ESO/ IAU und Sky & Telescope

다른 블랙홀만큼 가까이

이를 통해 천문학자들은 몇 가지 측면에서 흥미로운 발견을 했다.
먼저 "이 시스템은 우리가 알고 있는 지구와 가장 가까운 블랙홀을 포함하고 있다"라고 Rivinius는 말한다. 지금까지 약 3만5000광년 떨어져 있는 이중 시스템 V6161 Monocerotis의 활성 X-선 방출 블랙홀은 다음 "블랙홀" 이웃이었다.

HR 6819에서 새로 발견된 "고요한" 블랙홀은 우리에게 3배 더 가깝다.
ESO의 공동 저자 Petr Hadrava는 “이것이 육안으로 볼 수 있는 최초의 블랙홀 별 시스템이라는 사실에 완전히 놀랍다”고 말한다.

빙산의 일각일까?

두 번째 특이성은 HR 6819의 보이지 않는 세 번째가 천문학자들이 발견한 별 질량의 첫 번째 블랙홀 중 하나다. 그러나 리비니우스와 그의 팀은 은하수에 그러한 비활성 블랙홀이 아주 많다고 가정한다. 연구원들에 따르면 HR 6819는 단지 "빙산의 일각"에 불과하다.

실제로 이 팀은 관측에서 또 다른 "고요한" 블랙홀의 증거를 발견했다.
ESO의 공동 저자 마리안느 하이다(Marianne Heida)는 “LB-1이라는 또 다른 시스템은 더 많은 관측이 필요하다고 해도 이러한 사실을 확실히 말할 수 있는 트리플 시스템이 될 수 있다. LB-1은 지구에서 조금 멀지만 천문학적으로 여전히 가깝다고 보고했다.

탐색은 계속

천문학자들은 비정상적인 궤도를 가진 이중 시스템에서 검색하는 것이 더 많은 숨겨진 블랙홀을 찾는 좋은 방법이 될 수 있다고 생각한다. Rivinius는 “수억 개의 블랙홀이 있어야 하지만 우리는 거의 알지 못한다”고 말했다. "우리가 무엇을 찾고 알고 싶으면, 그것을 더 잘 찾을 수 있는 능력을 가져야 한다.“

Astronomy & Astrophysics, 2020; doi: 10.1051/0004-6361/202038020)
출처: European Southern Observatory (ESO)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]