블랙홀은 어떻게 태어나는가?

8월 27, 2026

우리의 우주 이야기 18편

블랙홀은 어떻게 태어나는가?

거대한 별의 마지막 순간부터 우주 최초의 블랙홀까지

우리는 지금까지 블랙홀에 대해 많은 이야기를 나누었습니다.

빛조차 빠져나올 수 없는 천체.

주변의 별과 물질을 강한 중력으로 붙잡는 천체.

엄청난 에너지를 뿜어내는 강착원반과 제트를 만들어내기도 하는 천체.

그리고 사건의 지평선을 넘어가면 다시 돌아올 수 없는 천체.

16편에서는 블랙홀 안으로 들어가면 어떤 일이 벌어지는지 살펴보았고,

17편에서는 블랙홀이 모든 것을 무조건 삼키는 우주의 진공청소기가 아니라는 사실을 알아보았습니다.

그런데 여기서 새로운 질문이 생깁니다.

그렇다면 블랙홀은 도대체 어떻게 태어나는 것일까요?

어느 날 우주 공간에 갑자기 검은 구멍이 나타나는 것일까요?

아니면 거대한 별이 마지막 순간에 자신의 몸을 무너뜨리면서 블랙홀이 되는 것일까요?

그리고 더 큰 질문이 있습니다.

우리 은하 중심에 있는 것처럼 태양 질량의 수백만 배에 이르는 초대질량 블랙홀은 어떻게 만들어졌을까요?

오늘은 블랙홀의 탄생을 따라가 보겠습니다.

거대한 별의 탄생과 죽음에서 시작해,

마지막에는 우주가 아주 어렸던 시절까지 시간을 거슬러 올라가 보겠습니다.

1. 별은 어떻게 태어날까?

블랙홀의 탄생을 이해하려면 먼저 별의 탄생부터 알아야 합니다.

우주 공간에는 수많은 가스와 먼지가 떠 있습니다.

이 물질들이 중력에 의해 조금씩 모이기 시작하면 거대한 구름이 만들어집니다.

가스와 먼지가 점점 더 많이 모이면 중력은 더욱 강해집니다.

중심으로 물질이 모이면서 온도와 압력도 높아집니다.

그리고 마침내 중심부에서 핵융합이 시작됩니다.

이 순간부터 하나의 별이 본격적으로 빛나기 시작합니다.

별은 단순히 뜨거운 가스 덩어리가 아닙니다.

별의 내부에서는 엄청난 중력과 핵융합으로 만들어지는 에너지가 끊임없이 균형을 이루고 있습니다.

중력은 별을 안쪽으로 압축하려 하고,

핵융합에서 만들어지는 에너지는 별을 바깥쪽으로 밀어냅니다.

이 균형 덕분에 별은 오랜 시간 자신의 모습을 유지할 수 있습니다.

2. 별도 언젠가는 늙는다

하지만 별에게도 끝이 있습니다.

별의 중심에서는 수소가 핵융합을 통해 헬륨으로 바뀝니다.

시간이 흐르면서 중심부의 수소가 줄어들면 별은 새로운 단계로 접어듭니다.

특히 아주 무거운 별에서는 헬륨뿐만 아니라 탄소, 산소, 네온, 규소 등 여러 원소를 차례로 만들어낼 수 있습니다.

거대한 별의 내부는 마치 여러 겹의 층처럼 만들어집니다.

그리고 별의 마지막 단계에서는 중심에 철이 쌓이기 시작합니다.

여기서부터 별의 운명이 급격하게 달라집니다.

3. 철이 쌓이면 무슨 일이 생길까?

별 내부의 핵융합은 가벼운 원소를 더 무거운 원소로 바꾸면서 에너지를 만들어냅니다.

하지만 철은 특별합니다.

철보다 무거운 원소를 만드는 과정에서는 별이 에너지를 얻기 어렵습니다.

결국 아주 무거운 별의 중심에서는 핵융합을 통해 중력을 계속 버티는 것이 어려워집니다.

그리고 어느 순간,

별의 중심핵이 급격하게 붕괴하기 시작합니다.

말 그대로 별의 중심이 자기 자신의 중력에 의해 무너지기 시작하는 것입니다.

이 순간이 블랙홀 탄생의 중요한 출발점입니다.

4. 별의 마지막 순간

거대한 별의 중심핵이 붕괴하면 엄청난 에너지가 발생합니다.

별의 외부에서는 거대한 폭발이 일어날 수 있습니다.

우리가 알고 있는 초신성 폭발입니다.

밤하늘에서 갑자기 아주 밝은 별 하나가 나타났다가 시간이 지나면서 사라지는 현상이 바로 초신성일 수 있습니다.

하지만 모든 초신성이 블랙홀을 만들어내는 것은 아닙니다.

별의 질량과 중심핵의 질량에 따라 마지막 결과가 달라집니다.

어떤 별은 중성자별을 남깁니다.

그리고 충분히 무거운 별은 중심핵이 계속 붕괴하면서 블랙홀이 될 수 있습니다.

5. 중성자별과 블랙홀의 갈림길

별의 중심핵이 붕괴하면 물질은 상상을 초월할 정도로 압축됩니다.

그 결과 아주 작은 공간에 엄청난 질량이 들어간 중성자별이 만들어질 수 있습니다.

중성자별은 놀라울 정도로 밀도가 높은 천체입니다.

하지만 중심핵의 질량이 너무 크다면 중성자별을 지탱하는 힘만으로는 중력을 이겨낼 수 없습니다.

그러면 붕괴는 계속됩니다.

더 이상 버틸 수 없게 되면,

결국 빛조차 빠져나올 수 없는 영역이 만들어집니다.

그리고 바로 그곳에서 블랙홀이 탄생합니다.

6. 블랙홀이 태어나는 순간

블랙홀의 탄생을 생각하면 아주 놀라운 장면이 펼쳐집니다.

거대한 별이 오랜 세월 동안 빛나다가 마지막 순간에 자신의 중심을 향해 무너집니다.

엄청난 질량이 극도로 작은 공간에 모입니다.

중력이 점점 강해집니다.

그리고 어느 순간 사건의 지평선이 형성됩니다.

이제 외부에서 바라보면 새로운 천체,

즉 블랙홀이 만들어진 것입니다.

우리가 밤하늘에서 직접 블랙홀을 볼 수 없는 이유도 여기에 있습니다.

블랙홀 자체는 빛을 내지 않기 때문입니다.

우리는 주변의 별과 가스의 움직임,

강착원반에서 나오는 빛,

중력파 등 블랙홀이 주변에 남기는 흔적을 통해 그 존재를 알아냅니다.

7. 모든 거대한 별이 블랙홀이 되는 것은 아니다

여기서 꼭 기억해야 할 것이 있습니다.

큰 별이라고 해서 모두 블랙홀이 되는 것은 아닙니다.

별의 질량,

별이 질량을 얼마나 잃었는지,

회전하고 있는지,

다른 별과 쌍성계를 이루고 있는지,

마지막에 남은 중심핵의 질량이 얼마인지 등에 따라 결과가 달라집니다.

어떤 별은 중성자별이 되고,

어떤 별은 블랙홀이 됩니다.

따라서

“거대한 별이 죽으면 무조건 블랙홀이 된다”

라고 생각하면 정확하지 않습니다.

8. 블랙홀은 별보다 작을 수 있다

여기서 정말 놀라운 사실을 하나 생각해봅시다.

블랙홀이 된 별은 엄청나게 무겁습니다.

그런데 그 질량이 차지하는 공간은 원래 별의 크기와 비교하면 엄청나게 작아집니다.

태양보다 수십 배 무거운 블랙홀도 존재할 수 있지만 그 사건의 지평선의 크기는 별의 크기와 비교할 수 없을 정도로 작습니다.

엄청난 질량이 아주 작은 공간에 집중되면서 강력한 중력장이 만들어지는 것입니다.

9. 블랙홀은 죽은 별의 흔적이다

그래서 항성질량 블랙홀을 바라볼 때 우리는 단순히 검은 천체 하나를 보는 것이 아닙니다.

그곳에는 과거 하나의 별이 존재했습니다.

그 별은 오랜 시간 빛을 내며 자신의 에너지를 우주에 내보냈습니다.

그리고 마지막 순간,

자신의 중심핵을 남기고 블랙홀이 되었습니다.

어쩌면 우리가 지금 관측하는 어떤 블랙홀은 수백만 년 또는 수천만 년 전 우주에서 죽은 별의 마지막 흔적일지도 모릅니다.

10. 그런데 초대질량 블랙홀은 어떻게 태어났을까?

여기에서 이야기가 훨씬 어려워집니다.

우리가 지금까지 설명한 것은 주로 항성질량 블랙홀입니다.

하지만 우주에는 이보다 훨씬 거대한 블랙홀이 존재합니다.

바로 초대질량 블랙홀입니다.

우리 은하 중심의 궁수자리 A*도 초대질량 블랙홀입니다.

태양 질량의 수백만 배에 이르는 엄청난 질량을 가지고 있습니다.

다른 은하의 중심에서는 태양 질량의 수십억 배에 달하는 블랙홀도 발견됩니다.

그렇다면 이런 질문이 생깁니다.

별 하나가 죽어서 어떻게 수백만 개, 수십억 개의 태양 질량을 가진 블랙홀이 될 수 있을까요?

당연히 별 하나의 죽음만으로는 설명할 수 없습니다.

11. 블랙홀은 태어난 뒤에도 성장한다

블랙홀은 태어나는 순간 모든 것이 끝나는 천체가 아닙니다.

블랙홀도 성장할 수 있습니다.

주변에 가스와 먼지가 많다면 그 물질이 블랙홀 쪽으로 끌려갈 수 있습니다.

블랙홀 주변으로 물질이 모이면 강착원반이 만들어질 수 있습니다.

이 과정에서 물질의 일부가 블랙홀로 들어가면서 블랙홀의 질량도 커집니다.

또한 블랙홀끼리 서로 충돌해 하나로 합쳐질 수도 있습니다.

즉,

블랙홀은

태어나고 → 물질을 흡수하고 → 다른 블랙홀과 합쳐지면서

점점 더 거대한 천체가 될 수 있습니다.

12. 작은 블랙홀이 거대한 블랙홀이 될 수 있을까?

이론적으로는 가능합니다.

처음에는 비교적 작은 블랙홀로 시작합니다.

주변의 가스를 먹습니다.

별과 다른 천체의 영향을 받습니다.

다른 블랙홀과 합쳐지기도 합니다.

그렇게 시간이 지나면서 질량을 계속 늘려갈 수 있습니다.

문제는

얼마나 빠르게 성장할 수 있느냐

입니다.

특히 우주가 탄생한 지 얼마 지나지 않은 시점에서 이미 엄청나게 거대한 블랙홀이 발견되고 있기 때문입니다.

13. 아주 어린 우주에 이미 거대한 블랙홀이 있었다

우리는 우주의 나이를 약 138억 년으로 알고 있습니다.

그런데 아주 먼 은하를 관측하면 우리는 동시에 과거를 보고 있는 셈입니다.

빛이 우리에게 도착하는 데 아주 오랜 시간이 걸리기 때문입니다.

제임스 웹 우주망원경 같은 최신 관측 장비를 이용하면 우주가 지금보다 훨씬 젊었을 때의 은하와 블랙홀을 볼 수 있습니다.

그런데 놀랍게도 아주 어린 우주에서도 이미 거대한 블랙홀이 발견됩니다.

이것은 천문학자들에게 큰 질문을 던집니다.

“도대체 이 블랙홀들은 어떻게 그렇게 빨리 성장했을까?”

14. 작은 씨앗에서 시작했을까?

첫 번째 가능성은 작은 블랙홀에서 시작했다는 것입니다.

아주 무거운 초기 별이 죽으면서 블랙홀이 만들어집니다.

그 블랙홀이 주변의 가스를 계속 먹습니다.

또 다른 블랙홀과 합쳐집니다.

그리고 다시 가스를 먹습니다.

이 과정을 반복하면서 점점 커지는 것입니다.

이 설명은 충분히 가능성이 있지만,

아주 어린 우주에서 이미 엄청나게 큰 블랙홀이 존재하는 현상을 모두 설명하기에는 어려운 점도 있습니다.

15. 처음부터 큰 씨앗이 있었다면?

그래서 과학자들은 또 다른 가능성을 생각합니다.

처음부터 비교적 큰 블랙홀의 씨앗이 만들어졌다는 것입니다.

초기 우주에는 엄청난 양의 가스가 존재했습니다.

특정한 조건에서는 이 가스가 별을 여러 개 만드는 과정을 거치지 않고 거대한 덩어리로 붕괴할 수도 있다는 이론이 있습니다.

이렇게 만들어진 큰 씨앗이 이후 계속 물질을 흡수하면서 초대질량 블랙홀로 성장했다는 것입니다.

이것을 흔히 직접붕괴 블랙홀 시나리오라고 부릅니다.

16. 중간질량 블랙홀이라는 수수께끼

또 하나의 중요한 후보가 있습니다.

바로 중간질량 블랙홀입니다.

항성질량 블랙홀과 초대질량 블랙홀 사이에 있는 블랙홀입니다.

이 블랙홀은 아주 중요한 의미를 가지고 있습니다.

왜냐하면

작은 블랙홀이 어떻게 거대한 블랙홀로 성장했는지를 이해하는 데 중요한 중간 단계가 될 수 있기 때문입니다.

하지만 중간질량 블랙홀은 찾기가 쉽지 않습니다.

블랙홀 자체가 빛을 내지 않기 때문입니다.

그래서 주변 별의 움직임이나 가스, X선 등의 흔적을 통해 찾아야 합니다.

17. 우주에는 또 다른 종류의 블랙홀이 있을까?

여기서 이야기를 더 먼 과거로 돌려보겠습니다.

별이 태어나기도 전,

은하가 만들어지기도 전,

우주가 아주 어렸던 시절입니다.

그때는 지금과 같은 별과 은하가 존재하지 않았습니다.

그런데 만약 그 시절 우주에 아주 특별한 밀도 차이가 있었다면 어떻게 되었을까요?

일부 지역의 밀도가 충분히 높았다면 그 자체가 붕괴해 블랙홀이 되었을 가능성이 있습니다.

이러한 가설적인 천체를 원시 블랙홀이라고 합니다.

18. 원시 블랙홀이란 무엇일까?

원시 블랙홀은 별이 죽어서 만들어진 블랙홀이 아닙니다.

우주가 아주 어린 시절,

별이 만들어지기 훨씬 전의 환경에서 직접 만들어졌을 가능성이 있는 블랙홀입니다.

이것은 아직 확인된 사실이 아닙니다.

하지만 과학자들은 오랫동안 원시 블랙홀의 가능성을 연구해왔습니다.

만약 실제로 존재한다면

블랙홀의 역사는 우리가 생각했던 것보다 훨씬 오래전으로 거슬러 올라가게 됩니다.

19. 원시 블랙홀이 암흑물질일 수도 있을까?

여기에서 또 하나의 놀라운 가능성이 등장합니다.

우주에는 우리가 직접 볼 수 없는 물질이 있습니다.

바로 암흑물질입니다.

암흑물질의 정체는 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다.

그래서 일부 연구에서는 원시 블랙홀이 암흑물질의 일부를 설명할 수 있는지 연구하고 있습니다.

하지만 이것 역시 아직 확정된 사실이 아닙니다.

원시 블랙홀이 존재한다는 것조차 아직 직접 확인되지 않았습니다.

따라서

“암흑물질은 원시 블랙홀이다”

라고 말해서는 안 됩니다.

현재 과학에서는 여러 가능성 가운데 하나로 연구되고 있는 것입니다.

20. 블랙홀의 탄생에는 여러 가지 길이 있을 수 있다

이제 블랙홀의 탄생을 정리해봅시다.

첫 번째는

거대한 별의 죽음입니다.

별의 중심핵이 붕괴하면서 항성질량 블랙홀이 만들어질 수 있습니다.

두 번째는

블랙홀의 성장과 병합입니다.

작은 블랙홀이 주변 물질을 흡수하고 다른 블랙홀과 합쳐지면서 더 큰 블랙홀로 성장할 수 있습니다.

세 번째는

거대한 가스의 직접 붕괴입니다.

초기 우주에서 거대한 가스 구름이 직접 붕괴해 큰 블랙홀 씨앗을 만들었을 가능성이 연구되고 있습니다.

네 번째는

원시 블랙홀입니다.

우주 탄생 직후의 특별한 환경에서 만들어졌을 가능성이 있는 가설적인 블랙홀입니다.

21. 블랙홀은 태어날 때부터 거대한 것이 아니다

우리가 보는 초대질량 블랙홀은 처음부터 그렇게 거대했을 필요가 없습니다.

아주 작은 씨앗에서 시작했을 수도 있습니다.

그리고 오랜 시간 동안 주변 물질을 흡수하면서 성장했을 수 있습니다.

또 다른 블랙홀과 합쳐졌을 수도 있습니다.

중요한 것은

블랙홀의 탄생과 성장 과정을 따로 생각해야 한다는 것입니다.

블랙홀이 어떻게 태어났는지와

어떻게 수십억 태양 질량까지 커졌는지는

서로 연결되어 있지만

같은 질문은 아닙니다.

22. 블랙홀은 너무 많이 먹어도 문제가 생긴다

그런데 재미있는 점이 있습니다.

블랙홀이 물질을 많이 먹는다고 해서

무한정 빠르게 성장할 수 있는 것은 아닙니다.

블랙홀 주변으로 물질이 빠르게 떨어지면

강착원반에서 엄청난 에너지가 발생합니다.

이 에너지는 주변 가스에 영향을 줄 수 있습니다.

때로는 강력한 바람이나 제트가 발생해 주변의 물질을 바깥으로 밀어낼 수도 있습니다.

그러면 오히려 블랙홀에게 공급되는 물질이 줄어들 수 있습니다.

즉,

블랙홀의 성장은 주변 환경과 끊임없이 상호작용하면서 이루어집니다.

23. 블랙홀과 은하는 함께 성장했을까?

여기서 아주 중요한 문제가 등장합니다.

오늘날 많은 은하의 중심에는 초대질량 블랙홀이 존재합니다.

그렇다면

은하가 먼저 만들어지고 블랙홀이 성장한 것일까요?

아니면

블랙홀이 먼저 만들어지고 은하가 성장한 것일까요?

혹은

둘이 서로 영향을 주고받으면서 함께 성장했을까요?

현재 천문학에서는 이 관계를 매우 중요하게 연구하고 있습니다.

24. 블랙홀이 은하에 영향을 줄 수도 있다

블랙홀은 단순히 주변 물질을 먹기만 하는 것이 아닙니다.

활동적인 블랙홀 주변에서는 강력한 에너지가 발생할 수 있습니다.

제트가 만들어지기도 합니다.

이 제트는 은하 바깥까지 뻗어 나갈 수 있습니다.

또한 강력한 복사와 바람이 주변 가스에 영향을 줄 수 있습니다.

그 결과 별이 만들어지는 속도에도 영향을 줄 가능성이 있습니다.

즉,

블랙홀이 은하의 진화에도 영향을 줄 수 있는 것입니다.

25. 그래서 블랙홀의 탄생은 은하의 탄생과 연결된다

처음에는

“블랙홀 하나가 어떻게 만들어지는가?”

라는 질문에서 시작했습니다.

하지만 이야기를 따라가다 보면

블랙홀은 별과 연결되고,

별은 은하와 연결되고,

은하는 우주의 전체 구조와 연결됩니다.

결국 블랙홀의 탄생을 이해하려면

우주의 탄생과 진화까지 살펴봐야 합니다.

이것이 블랙홀 연구가 이렇게 어려운 이유이기도 합니다.

26. 아주 어린 우주의 블랙홀

최근의 우주 관측은 이 질문을 더욱 흥미롭게 만들고 있습니다.

제임스 웹 우주망원경은 우주가 아주 젊었을 때 존재했던 은하와 퀘이사를 관측하고 있습니다.

그리고 예상보다 이른 시기에 이미 거대한 블랙홀이 존재했다는 증거들이 계속 발견되고 있습니다.

이러한 관측은 과학자들에게 새로운 질문을 던집니다.

“초기 우주에서 블랙홀은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 빠르게 성장한 것일까?”

아니면

“우리가 아직 알지 못하는 새로운 블랙홀 탄생 과정이 있었던 것일까?”

아직 정답은 없습니다.

27. 퀘이사는 블랙홀의 성장 과정을 보여준다

아주 먼 우주를 바라보면

별 하나처럼 보이지만 엄청나게 밝은 천체들이 있습니다.

바로 퀘이사입니다.

퀘이사는 은하 중심의 초대질량 블랙홀이 주변 물질을 매우 빠르게 끌어들이면서 만들어내는 강력한 빛을 내는 천체입니다.

블랙홀 자체가 빛나는 것은 아닙니다.

블랙홀로 떨어지는 물질이 엄청나게 뜨거워지면서 강한 에너지를 내는 것입니다.

따라서 퀘이사를 연구하면

아주 오래전 우주에서 블랙홀이 어떻게 성장했는지 알아낼 수 있는 중요한 단서를 얻을 수 있습니다.

28. 우리는 블랙홀의 어린 시절을 보고 있다

천문학에서 아주 재미있는 사실이 있습니다.

멀리 있는 천체를 볼수록

우리는 그 천체의 과거를 봅니다.

예를 들어

수백만 광년 떨어진 별에서 출발한 빛은

수백만 년을 여행한 뒤 우리에게 도착합니다.

아주 먼 은하라면

수십억 년 전의 모습을 볼 수 있습니다.

그래서 제임스 웹 우주망원경이 아주 먼 초기 우주의 블랙홀을 관측한다는 것은

사실상

블랙홀의 아주 어린 시절을 바라보는 것과 같습니다.

29. 블랙홀은 우주가 태어난 직후부터 있었을까?

현재로서는 확실하게 말할 수 없습니다.

원시 블랙홀이라는 가능성은 있습니다.

하지만 아직 직접적인 증거가 없습니다.

초기 우주의 거대한 블랙홀도 발견되고 있지만

그것들이 정확히 어떤 과정으로 만들어졌는지는

아직 연구가 진행 중입니다.

이것이 과학의 재미있는 부분입니다.

우리가 더 많이 알게 될수록

새로운 질문이 생깁니다.

30. 블랙홀의 탄생을 연구하는 이유

그렇다면 우리는 왜 이렇게 어려운 문제를 연구할까요?

블랙홀의 탄생을 이해하면

별이 어떻게 죽는지 알 수 있습니다.

은하가 어떻게 성장하는지도 이해할 수 있습니다.

초기 우주가 어떻게 변화했는지도 알 수 있습니다.

그리고 궁극적으로는

중력이 우주에서 어떻게 작동하는지를 더 깊이 이해할 수 있습니다.

블랙홀은 단순한 천체 하나가 아니라

우주의 여러 법칙이 동시에 나타나는 거대한 실험실이기 때문입니다.

31. 우리가 확실하게 알고 있는 것

지금까지의 이야기를 잠시 정리해보겠습니다.

우리는 거대한 별의 중심핵 붕괴를 통해 항성질량 블랙홀이 만들어질 수 있다는 것을 알고 있습니다.

블랙홀은 탄생한 뒤 주변 물질을 흡수하면서 성장할 수 있습니다.

블랙홀끼리 합쳐질 수도 있습니다.

초대질량 블랙홀은 많은 은하의 중심에서 발견됩니다.

그리고 아주 어린 우주에도 이미 거대한 블랙홀이 존재했다는 사실이 관측되고 있습니다.

32. 아직 풀리지 않은 것

하지만 아직 모르는 것도 많습니다.

초대질량 블랙홀의 최초 씨앗은 정확히 무엇이었을까요?

블랙홀은 은하보다 먼저 만들어졌을까요?

아니면 은하와 함께 성장했을까요?

중간질량 블랙홀은 우주에 얼마나 많이 존재할까요?

원시 블랙홀은 실제로 존재할까요?

그리고 존재한다면 암흑물질과 관련이 있을까요?

이 질문들은 아직 답을 기다리고 있습니다.

33. 블랙홀의 탄생은 끝이 아니라 시작이다

우리는 블랙홀을 흔히

“죽은 별의 무덤”

이라고 생각합니다.

하지만 블랙홀의 역사를 조금 더 길게 보면

그것은 단순한 무덤이 아닙니다.

블랙홀은 태어난 뒤 성장합니다.

주변의 물질과 상호작용합니다.

다른 블랙홀과 합쳐집니다.

강력한 에너지를 방출합니다.

그리고 은하의 진화에도 영향을 줄 수 있습니다.

즉,

블랙홀의 탄생은 하나의 끝이면서 동시에 새로운 우주 역사의 시작이라고 할 수 있습니다.

34. 그리고 우리는 다시 우주의 시작으로 돌아간다

거대한 별의 죽음에서 시작한 이야기가

결국 우주의 탄생 직후까지 거슬러 올라왔습니다.

별이 죽어서 만들어진 블랙홀.

블랙홀이 성장하면서 만들어지는 초대질량 블랙홀.

그리고 어쩌면

별보다 훨씬 이전부터 존재했을지도 모르는 원시 블랙홀.

이 모든 가능성을 따라가다 보면

우리는 결국 하나의 질문 앞에 서게 됩니다.

“우주에서 가장 먼저 만들어진 블랙홀은 무엇이었을까?”

아직 아무도 정확한 답을 모릅니다.

우리의 우주 이야기 18편을 마치며

오늘 우리는 블랙홀의 탄생을 따라가 보았습니다.

거대한 가스와 먼지가 모여 별이 태어납니다.

별은 핵융합을 통해 오랜 시간 빛납니다.

거대한 별은 여러 단계의 핵융합을 거치며 무거운 원소를 만들어냅니다.

마침내 중심에 철이 쌓이고

더 이상 핵융합으로 중력을 버티기 어려워집니다.

별의 중심핵이 붕괴합니다.

거대한 폭발이 일어날 수 있습니다.

그리고 충분히 무거운 중심핵이 남는다면

붕괴는 계속됩니다.

마침내 사건의 지평선이 만들어집니다.

블랙홀이 탄생합니다.

하지만 그 순간부터 블랙홀의 새로운 역사가 시작됩니다.

주변의 가스를 먹고,

다른 천체와 상호작용하고,

다른 블랙홀과 합쳐지면서

점점 더 거대한 블랙홀로 성장할 수 있습니다.

그리고 우주가 아주 젊었을 때부터 이미 거대한 블랙홀이 존재했다는 사실은

우리에게 또 다른 수수께끼를 남깁니다.

우리가 오늘 기억해야 할 것

첫째.

모든 별이 블랙홀이 되는 것은 아닙니다.

둘째.

충분히 무거운 별의 중심핵 붕괴는 항성질량 블랙홀을 만들 수 있습니다.

셋째.

블랙홀은 태어난 뒤에도 주변 물질을 흡수하며 성장할 수 있습니다.

넷째.

블랙홀끼리 합쳐지면서 더 큰 블랙홀이 만들어질 수 있습니다.

다섯째.

초대질량 블랙홀이 어떻게 그렇게 빠르게 성장했는지는 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다.

여섯째.

원시 블랙홀은 흥미로운 가능성이지만 아직 확인된 천체가 아닙니다.

그리고 가장 중요한 사실.

블랙홀의 탄생을 이해하는 것은 곧 우주의 탄생과 성장 과정을 이해하는 일입니다.

우리의 우주 이야기 19편

블랙홀은 어떻게 그렇게 거대해졌을까?

18편에서 우리는

블랙홀이 어떻게 태어나는지를 살펴보았습니다.

그런데 이제 새로운 질문이 남았습니다.

처음에는 작은 블랙홀이었을지도 모릅니다.

그런데 어떻게

태양 질량의 수백만 배,

수억 배,

심지어 수십억 배에 이르는

거대한 블랙홀이 되었을까요?

블랙홀은

얼마나 빠르게 물질을 먹을 수 있을까요?

블랙홀끼리 충돌하면

무슨 일이 벌어질까요?

그리고

블랙홀이 너무 빠르게 성장하면

그 주변의 은하에는 어떤 일이 생길까요?

다음 19편에서는

작은 블랙홀이 어떻게 우주의 거인이 되는지

그 성장의 비밀을 따라가 보겠습니다.