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너무 크지도 너무 작지도 않은 중간 크기 블랙홀의 성장 과정은 그동안 베일에 가려 있었다. 그런데 최근 미국자연사박물관과 뉴욕시립대, 미국항공우주국(NASA)의 제트추진연구소(JPL), 스미소니언센터 공동연구팀이 이 과정을 설명하는 새로운 모델을 발표했다.

중간 크기 블랙홀의 성장 과정이 수수께끼였던 것은 지구 근처에서도 볼 수 있는 소형 블랙홀이나 은하 중심에 있는 초거대 블랙홀과 달리 관측이 어려웠기 때문이다.

중간 크기의 블랙홀은 별이 최후를 맞으면 생기는 블랙홀에서 시작된다. 이 씨앗은 다른 별과 부딪쳐 흡수하면서 자란다. 그러나 은하 하나에 수천억 개의 별이 있어도 별 사이의 공간이 훨씬 넓어서 다른 별과 부딪칠 확률은 낮다. 그래서 지금까지는 별이 모여 있는 성단을 중심으로 중간 크기의 블랙홀을 찾아왔다.

연구팀이 발표한 모델에 따르면 초거대블랙홀 주변의 가스 원반에서 중간 크기의 블랙홀이 태어난다. 지금까지 엉뚱한 곳에서 찾고 있었던 셈이다. 가스 원반은 블랙홀의 속도를 줄여 별과 충돌할 확률을 높인다.

블랙홀이 자라면서 중력이 커지면 충돌할 확률은 더 높아진다. 그러다 어느 정도 커지면 가스 원반 중간에 틈을 만들어 놓는다. 이 틈을 찾으면 중간 크기의 블랙홀을 찾을 수 있다. 연구팀은 “이 모델은 별 주변의 가스 원반에서 거대 행성이 생기는 모델을 크게 키워 놓은 것과 같다”고 밝혔다.

이 연구 결과는 ‘왕립천문학회 월간 회보’ 8월호에 실렸다.