"결혼해줄래?"…제임스웹, 우주서 보석 반지 찾았다 [우주로 간다]

중력 렌즈 효과 때문에 반지처럼 보여

중력 렌즈라는 우주 현상을 통해 만들어진 반짝이는 보석 반지가 제임스 웹 우주 망원경(JWST)에 포착됐다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 9일(현지시간) 보도했다.

공개된 이미지는 지구에서 약 60억 광년 떨어진 RX J1131-1231이라는 퀘이사의 모습이다. 이 이미지는 JWST의 중적외선 관측 장치(MIRI)를 통해 촬영됐다.

지구에서 60억 광년 떨어진 RX J1131-1231 퀘이사의 모습을 JWST가 촬영했다. (출처: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Nierenberg)

이 사진은 퀘이사 근처에 위치한 타원 은하에서 발생한 강력한 중력장이 밝게 빛나는 퀘이사의 빛을 휘어지게 하면서 동그란 호를 만들고, 겹쳐지게 보이도록 해 반지에 보석을 박은 것 같은 모습을 만들었다고 해당 매체는 전했다.

퀘이사는 우주 초기에 발견되는 매우 밝은 은하 중심 블랙홀로 많은 양의 가스와 먼지가 있어 아주 밝게 빛난다. 멀리 떨어진 천체에서 나온 빛이 거대한 천체들의 중력 영향을 받아 빛이 증폭되면서 굴절돼 휘어지게 보이는 현상을 ‘중력렌즈’ 효과라 말한다.

유럽 우주국(ESA)의 성명에 따르면, 은하와 같은 거대한 물체가 더 먼 곳의 빛을 휘게 할 때 발생하는 중력렌즈 효과를 통해 천문학자들은 지구에서 멀리 떨어진 퀘이사의 블랙홀 부분과 가까운 영역을 연구할 수 있다고 밝혔다.

NASA 찬드라 엑스선 관측소와 허블 우주 망원경으로 촬영한 퀘이사 RX J1131의 합성 이미지 (사진=위키피디아)

ESA 관계자는 "퀘이사에서 방출되는 X선 방출을 측정해 중앙 블랙홀의 회전 속도가 얼마나 빠른지 알 수 있으며, 이는 연구자들에게 블랙홀이 시간이 지남에 따라 어떻게 성장하는지에 대한 중요한 단서를 제공한다"고 성명을 통해 밝혔다.

공개된 이미지에서 중력 렌즈 효과를 만드는 타원 은하는 반지 중앙에 작은 파란색 점이다. 이 은하는 자연 망원경 역할을 해 너무 멀어서 연구가 어려운 먼 퀘이사에서 나오는 빛을 확대해 보여준다.

ESA는 "블랙홀이 주로 은하 간의 충돌과 합병으로 성장했다면, 안정된 원반에 물질을 축적해야 하고 원반에서 새로운 물질의 꾸준한 공급되면서 빠르게 회전하는 블랙홀이 될 것"이라며, "반면에 블랙홀이 여러 번의 작은 병합을 통해 성장했다면 블랙홀은 무작위의 방향으로 물질을 축적할 것"이라고 밝혔다. 

이어 "관측 결과 이 퀘이사의 블랙홀은 광속의 절반 이상의 속도로 회전하는 것으로 파악돼 다른 방향에서 물질을 끌어들이는 것이 아니라 합병을 통해 성장했음을 시사한다."고 설명했다.