판다는 왜? | 가장 오래된 블랙홀?

판다는 왜? | 가장 오래된 블랙홀?

 국내에서 자연번식으로 태어난 최초의 판다이자, 많은 사람의 사랑을 받고 있는 푸바오는 2020년 7월에 태어났기 때문에 다가오는 2024년 7월 이전에 중국으로 돌아가야 한다.
– △△뉴스, 23. 11. 20.

 국내 최초 자연번식으로 태어났고, 둥글둥글한 몸매와 느긋하다 못해 게으른 성격, 하지만 무엇보다도 귀여운 외모로 많은 사랑을 받고 있는 푸바오는 ‘판다’입니다. 정확히는 자이언트 판다, 더 자세하게 보면 ‘쓰촨대왕판다’로, 이름에서 알 수 있듯 야생에서는 중국 쓰촨성 일대에 서식하고 있으며, 중국을 대표하는 동물이죠! 이렇게 국내에서 태어나 잘 지내고 있는 푸바오지만, 내년 7월 이전에 중국으로 돌아가야만 합니다. 그 이유는 무엇일까요?

 자연 서식지가 전 세계에서 중국에만 존재하는 판다는 그 개체수가 무척이나 적습니다. 그래서 판다는 당나라 태종 때(600년대) 일본에 선물로 보냈다는 기록이 있을 정도로, 오래 전부터 귀한 동물로 여겨졌습니다.

 이렇게 귀한 판다는 1950년대를 전후로 이른바 ‘판다 외교’라 불리는, 외교적 수단으로 활용되었습니다. 이때만 해도 판다는 선물로 보내졌는데요. 1984년, 멸종 위기종의 거래를 막는 ‘워싱턴 협약’에 의해 선물에서 ‘임대’ 형태로 바뀌게 되었고, 임대 계약에는 수십만 달러의 임대료와 임대 기간 중 태어난 판다 역시 중국의 소유라는 조항도 포함되었습니다.

 따라서 임대된 판다는 계약 기간까지, 그 판다가 낳은 새끼는 판다 기준으로 ‘성인’이 되는 만 4살 이전에 중국으로 송환되어야 합니다. 지금 많은 사랑을 받고 있는 푸바오처럼 말이죠. 이처럼 특이한 조건과 엄청난 비용에도 불구하고, 세계 여러 동물원은 판다를 임대하기 위해 애쓰고 있는데요. 그 이유는 당연하게도, 판다 임대를 통한 기대 수익이 앞선 조건에도 불구하고 크기 때문입니다.

 미국 연구진이 제임스 웹 우주 망원경과 찬드라 X선 관측선으로 빅뱅 이후 4억 7천만년쯤 탄생한 블랙홀을 포착했다. 이는 132억년 전 탄생한 블랙홀로, 현재 관측 가능한 블랙홀 중 가장 오래된 블랙홀이다.
– ○○뉴스, 23. 11. 07.

판다는 왜? | 가장 오래된 블랙홀?
출처: NASA

블랙홀의 강착 원반과 플라스마 기류

 우주의 탄생이라 불리는 ‘빅뱅’은 지금으로부터 약 137억년 전 발생했다고 알려져 있는데요. 최근 발견된 블랙홀은 지구로부터 132억 광년 떨어진 UHZ1 은하에 위치하고 있으며, 빅뱅 후 고작(우주의 기준으로 보면) 4억 7천년 이후 발생한 블랙홀로, 질량 역시 태양의 1000만~1억 배로 추정되는 ‘초대질량 블랙홀’입니다.

 연구진은 지구로부터 약 35억광년 떨어져 있는 ‘Abell 2744 은하단’의 ‘중력 렌즈 효과’를 활용해 이 블랙홀을 관측할 수 있었는데요. 중력 렌즈 효과란 ‘큰 중력을 가진 천체가 빛의 경로를 휘게 만드는 현상’으로, 이를 통해 빛을 굴절 시켜 초첨을 맞추는, 우리가 안경에 사용하는 렌즈처럼 더 멀리 있는 천체의 빛을 관측할 수 있습니다. 제임스 웹 우주 망원경은 Abell 2744를 렌즈처럼 사용해 더 멀리 있는, 더 오래된 빛을 관측했죠.

 하지만 이 빛만으로는 블랙홀임을 판별할 수가 없는데요. 이때는 보통 우리에게는 뼈를 촬영하는 ‘엑스레이’로 더 익숙한 ‘X선’을 활용해 판별하게 됩니다. 블랙홀은 보이지 않는 경계인 ‘사건의 지평선’을 넘어서면 빛도 탈출할 수 없을만큼 강한 중력을 지니고 있는데, 이 중력 때문에 블랙홀 주변의 물질이 빨려 들어가며 회전하는 ‘강착원반’이 형성되고, 이때 원반 내의 물질은 서로 마찰하며 열을 내 강한 X선을 방출합니다. 그래서 찬드라 X선 관측선이 제임스 웹 우주망원경이 관측한 빛을 촬영해 이것이 블랙홀이라는 것을 알 수 있었죠.

 일반적으로 블랙홀은 커다란 질량을 가진 별이 붕괴되며 발생한다고 알려져 있는데, 이것으로는 초대질량 블랙홀의 형성 과정을 제대로 설명할 수 없었습니다. 연구진들은 이번 발견이 ‘거대한 가스 구름이 붕괴되며 초대질량 블랙홀이 발생될 수 있다는 가설’의 이론에 부합한다며, 일부 초대질량 블랙홀의 형성 과정을 설명하는데 중요한 역할을 할 것이라 발표했습니다.

 또한, 제임스웹 우주 망원경은 현재 발견된 UHZ1 은하의 블랙홀보다 약 2,900만 년 더 오래된 블랙홀을 발견했다고 하는데요. 12월 12일 기준, 아직 X선 관측을 통한 검증은 이루어지지 않았다고 합니다.

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