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수수께끼를 낼 테니 한번 맞혀 보세요. 밤하늘에 떠 있지만 반짝반짝 빛나지 않아요. 너무 멀리 떨어져 있어서 맨눈으로 보기 어렵고, 가까이 있다면 빨려 들어가 버릴 거예요. 주변에 있는 운석이나 행성은 물론 빛마저 빨아버리는 무시무시한 이 천체는 무엇일까요?

정답은 블랙홀이에요. 우주에 존재하는 모든 천체들은 자기 질량에 비례해 끌어당기는 힘(중력)을 가지고 있어요. 그중 블랙홀은 크기에 비해 엄청 무거운 천체라서 어마어마하게 큰 중력으로 주변에 있는 천체들을 빨아들이지요.

태양보다 10배 이상 무거운 별들은 엄청난 폭발(초신성 폭발)을 일으키며 생을 마감하는데, 이때 별은 거대한 압력으로 수축한답니다. 과학자들은 초신성 폭발이 끝나고 남은 별의 질량이 태양보다 3배 이상 더 무거우면 블랙홀이 된다고 설명해요.

눈에 안 보이는 걸 보려면 X선!

빛마저 집어삼키는 블랙홀의 존재를 어떻게 알 수 있을까요? 블랙홀에 빨려들어가는 물체는 마지막 비명처럼 X선을 내보낸답니다. 그래서 X선을 조사하면 블랙홀을 찾아낼 수 있어요. 우주에서 오는 X선은 지구 대기에 흡수되기 때문에 지상에서 관측할 수 없어요. 그래서 이것을 관측하려면 우주로 망원경을 쏘아올려야 하지요. 과학자들은 블랙홀을 관측하기 위해 우주로 위성망원경을 쏘아올렸어요. 1999년 미국항공우주국(NASA)이 보낸 찬드라와 유럽우주기구가 보낸 뉴턴-XMM이죠. 위성망원경은 지구 주변을 돌면서 영상을 찍어 지구로 보내요. 하지만 블랙홀을 감싸고 있는 먼지와 가스 때문에 선명한 영상을 얻기 어려웠답니다.

NASA 과학자들은 지난해 6월, 먼지와 가스도 뚫고 지나갈 수 있는 고에너지 X선을 사용하는 누스타(NuSTAR, Nuclear Spectroscopic Telescope Array)를 우주로 쏘아 올렸어요. 누스타는 이전에 쏘아올린 위성망원경보다 X선에 대해 100배나 더 예민하고, 10배나 더 선명한 영상을 보낸답니다.

지난 9월 3일 누스타는 지구로부터 수억 광년이나 떨어진 거대한 블랙홀을 10개나 관측해 영상을 보내왔어요. 이 블랙홀은 크기가 태양의 5만 배가 넘지요. 크기로 비추어보아 이 블랙홀들은 태양계 전체를 다 빨아들일 정도로 괴물 같은 식성을 가졌을 거라고 해요. 앞으로 과학자들은 누스타를 이용해 블랙홀이 왜 생겼는지, 어떻게 거대해졌는지에 대해 자세히 연구할 계획이에요.