약 100일 후에 충돌하게 되는 블랙홀이 발견되었다.

 

얼마전에 아주 흥미로운 논문이 발표되었습니다.

 

엄청나게 거대한 블랙홀이 100일 이내에 충돌할 수 있다는 내용이었는데요.

 

이 논문을 살펴본 많은 과학자들은 관측을 위해 서둘러 망원경으로 달려갔습니다.

 

그래서 이 논문은 현재 동료 과학자들의 검토가 진행중에 있죠.

 

약 100일 뒤에 우리는 두 블랙홀의 충돌을 목격할 수 있게 될까요?

 

만약 그렇게 된다면, 인류는 처음으로 블랙홀의 충돌을 실시간으로 목격하게 되는 겁니다.

 

 

 

약 3년 전에 과학자들은 우주에서 아주 독특한 X선 신호를 감지했습니다.

 

이 신호는 지구에서 약 12억 광년 떨어진 한 은하의 중심에서 나오고 있었는데요.

(SDSSJ1430+2302 은하)

 

이 신호의 밝기는 주기적으로 변화되었으며, 마치 진동하고 있는 것처럼 보였습니다.

 

 

또한 이러한 신호의 주기는 시간이 지날 수록 점점 더 빨라지고 있었습니다.

 

급기야 최근에는 지금까지 감지된 적이 없는 수준의 패턴으로 아주 급격히 변화되고 있었죠.

 

과학자들은 서로의 궤도를 돌고 있는 두 블랙홀이 이러한 신호를 방출하고 있는 것으로 결론내렸습니다.

 

그리고 이 두 블랙홀들은 현재 약 7천 8백억km(약 1광월)까지 서로 근접한 것으로 추정하고 있는데요.

 

머지 않아 이 두 블랙홀은 약 60억km 거리 까지 극도로 가까워질 것으로 예상되고 있습니다.

 

우리 태양계를 예로 들면, 태양과 명왕성의 거리만큼 서로 가까워진다고 할 수 있는 겁니다.

 

일반적인 천체들 사이에서 60억km는 상당히 먼 거리라고 할 수 있는데요.

 

하지만 초대질량 블랙홀의 입장에서 60억km의 거리는 극도로 가까운 거리라고 할 수 있습니다.

 

아마도 이러한 속도라면, 두 블랙홀은 빠르면 3개월 늦어도 3년 이내에 충돌하게 될 겁니다.

 

 

초대질량 블랙홀은 많게는 태양 질량의 수 백억 배에 달하는 아주 거대한 블랙홀입니다.

 

거의 모든 은하의 중심에는 이러한 초대질량 블랙홀이 존재할 것으로 생각되고 있죠.

 

그런데 과학자들은 블랙홀이 이렇게 까지 거대해 질 수 있는 이유에 대해서는 아직 잘 모릅니다.

 

얼핏 생각하면, 오랫 동안 주변의 물질들을 흡수하면서 거대해졌을 것이라 생각할 수도 있는데요.

 

하지만 이것 만으로는 태양의 수 백억 배에 달하는 질량을 설명할 수가 없습니다.

 

그래서 과학자들은 블랙홀들의 합병이 이러한 초대질량 블랙홀을 만들어 낼 것으로 생각하고 있죠.

 

만약 이번에 블랙홀의 충돌 사건이 실제로 관측되면, 초대질량 블랙홀의 오랜 미스터리가 해결될 수도 있을 겁니다.

 

그런데 두 블랙홀이 실제로 충돌을 하게 된다면, 우리는 그 충돌을 어떻게 감지할 수 있을까요?

 

사실 우주 관측 역사상 블랙홀의 충돌이 실시간으로 관측된 적은 단 한번도 없었습니다.

 

그래서 과학자들도 두 블랙홀의 충돌이 어떠한 흔적을 남기게 될지 정확히 예측하지 못하고 있죠.

 

 

혹시 감마선을 비롯한 다양한 전자기파를 내뿜는, 엄청난 폭발이 일어나게 될까요?

 

아니면 남극에 설치된 중성미자 탐지기에서 갑자기 대량의 중성미자가 감지될까요?

 

우리가 알고 있는 한가지 사실은, 블랙홀의 충돌은 강력한 중력파를 발생시킨다는 겁니다.

 

물론 중력파는 매우 낮은 주파수로 방출되어 LIGO 등의 관측소에서 실시간으로 감지하기가 쉽지는 않을겁니다.

 

어쨋든 우리는 중력파 이외의 블랙홀의 충돌이 어떠한 흔적을 남기게 될지 알 수 없습니다.

 

어쩌면 우리가 전혀 예상하지 못했던 형태의 흔적을 남기게 될 지도 모릅니다.

 

우리가 할 수 있는 일은 이 은하의 중심에서 일어나는 일들을 놓치지 않는 겁니다.

 

하지만 이러한 예측에 대해서 회의적인 의견을 제시하고 있는 과학자들도 있는데요.

 

SDSSJ1430+2302 은하

 

일단 이 신호가 감지되기 이전에는 이 은하에서 이러한 규칙적인 신호가 감지된 적이 없습니다.

 

이러한 규칙성을 가지고 있는 신호가 왜 3년 전부터 갑자기 생겨났냐는 겁니다.

 

또한 이에 대한 관측 데이터도 아직 충분하지도 않다는 겁니다.

 

그리고 이러한 형태의 신호가 어떻게 두 블랙홀의 충돌 모델로 이어질 수 있는지도 정확치 않습니다.

 

하지만 회의적인 과학자들도, 앞으로 몇 달 동안은 이 신호를 지켜볼 가치는 있다고 평가하고 있는데요.

 

동료 검토가 끝나지 않은 논문을 오늘 소개해 드리는 이유는 바로 이러한 이유때문입니다.

 

좀 더 확실해지려면 향후에 이루어질 관측에서 보다 더 명확한 데이터가 나와줘야 될 필요가 있습니다.

 

과연 우리는 역사상 처음으로 블랙홀의 충돌을 실시간으로 목격할 수 있게 될까요?

 

늦어도 6월달 까지는 그 결과가 나오게 될 겁니다.

 

 

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