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휴, 하마터면 특집 기사도 못 끝내고 블랙홀로 떨어질 뻔했어요. 이렇게 무섭고 특이한 블랙홀, 과연 어떤 과정을 거쳐 만들어졌을까요?

블랙홀은 별이 죽을 때 태어난다?! 

블랙홀이 만들어지는 과정을 알기 위해서는 별의 일생을 알아야 해요. 별은 우주 공간에 존재하는 물질들이 서로의 중력으로 뭉치면서 태어나요. 일 정한 밀도 이상으로 물질이 모이면 핵융합 반응이 일어나며 빛을 내는 아기별이 탄생해요. 

아기별의 일생은 별의 질량에 따라 달라져요. 질 량이 작은 별은 온도도 낮고, 핵융합 반응도 약해 요. 대신 그만큼 핵융합 반응이 느리게 진행되면 서 오랫동안 빛을 내요. 반대로 질량이 큰 별들은 높은 온도에서 밝은 빛을 뿜지만, 핵융합 반응이 빨리 진행되어 수명이 짧아요. 핵융합 원료인 수소를 금방 다 써버리고 핵융합 반응이 중단되면 온도가 낮아지면서 별의 팽창이 중단돼요. 그러 면 별은 자신의 중력을 이기지 못하고 밀도가 높 은 상태로 수축하지요. 이 현상을 ‘중력 붕괴’라 해 요. 중력 붕괴를 겪는 별은 엄청난 폭발을 일으키 는데, 이것이 바로 ‘초신성’이에요. 

특히 태양보다 20배 이상 무거운 초거성이 초신 성 폭발을 일으키면 물질이 더는 압축될 수 없는 한계까지 압축돼요. 바로 블랙홀이 탄생하는 것이 죠. 이렇게 거대한 별이 붕괴해서 만들어지는 블랙 홀을 ‘항성 블랙홀’이라 불러요. 항성 블랙홀은 우 리은하 곳곳에서 발견되고 있답니다. 

초거대 블랙홀은 다른 방식으로 만들어진다?

그런데 이번에 관측된 M87*은 보통의 항성 블랙 홀보다 훨씬 커요. M87*같은 초거대 블랙홀은 보 통 은하 중심에서 발견돼요. 그래서 천문학자들은 M87*같은 초거대 블랙홀이 우주가 만들어진 지 얼마 지나지 않았을 무렵 다른 방식으로 탄생했다 고 믿고 있어요. 초기 우주는 지금처럼 팽창한 상 태가 아니라 훨씬 더 크기가 작았고 물질의 밀도 가 높았어요. 이런 환경에서 물질들이 서로를 끌 어당겨 수축하면서 ‘씨앗 블랙홀’이 만들어지고,  씨앗 블랙홀이 서로 뭉쳐 현재의 초거대 블랙홀을 만들었다는 것이죠.