페삭 벤슨 기자 • 2025년 7월 21일

예루살렘, 2025년 7월 21일 (TPS-IL) — 블랙홀과 항성 죽음에 대한 오랜 믿음을 뒤엎는 발견으로, 천문학자들이 초거대 블랙홀과의 거의 치명적인 조우에서 살아남아 두 번째 기회를 맞은 것으로 보이는 별을 처음으로 관측했다고 과학자 팀이 월요일 발표했습니다.

텔아비브 대학교 연구원들이 이끄는 이 팀은 2년 간격을 두고 같은 위치에서 거의 동일한 두 개의 섬광을 기록했습니다. 이러한 섬광은 일반적으로 별이 블랙홀에 너무 가까이 다가가 찢어지는 조석 파괴 사건(TDE)과 관련이 있습니다. 하지만 이러한 반복은 이전에 불가능하다고 여겨졌던 것을 시사합니다. 즉, 별이 첫 번째 사건에서 완전히 파괴되지 않았다는 것입니다.

연구를 감독한 텔아비브 대학교 천체물리학과 이아르 아르카비 교수는 “초거대 블랙홀과의 조우에서 살아남아 다시 돌아온 별의 첫 번째 확인된 사례”라며 “이것은 이러한 섬광이 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 이해를 완전히 뒤엎는다”고 말했습니다.

AT 2022dbl로 명명된 최초의 섬광은 2022년 지구에서 약 3억 9,500만 광년 떨어진 곳에서 관측되었습니다. 2024년에 이 팀은 같은 출처에서 거의 동일한 사건을 목격했습니다. 전통적으로 이러한 섬광은 블랙홀에 의해 산산조각 난 별의 죽음의 고통으로 간주되었습니다. 그러나 이 새로운 증거는 일부 별들이 질량의 일부를 잃으면서도 핵은 살아남아 블랙홀 궤도를 계속 돌면서 부분적인 파괴를 겪을 수 있음을 보여줍니다.

동료 검토를 거친 Astrophysical Journal Letters에 발표된 이 연구는 텔아비브 대학교의 전 박사후 연구원이자 현재 영국 랭커스터 대학교에 재직 중인 리디아 마크리얀니 박사가 이끌었습니다. 아르카비 교수 외에도 천체물리학과 학과장인 에후드 나카르 교수와 학생 사라 파리스, 야엘 다가니가 참여했으며, 국제 협력팀의 지원을 받았습니다.

우리 은하를 포함한 대부분의 은하 중심에는 태양보다 수백만 배에서 수십억 배 질량이 큰 초거대 블랙홀이 있습니다. 이러한 블랙홀은 보이지 않지만 별과 상호작용할 때 그 존재가 드러납니다. 조석 파괴 사건은 드물게 발생하며 (은하당 10,000년에서 100,000년에 한 번꼴), 블랙홀의 작동 방식을 연구할 수 있는 몇 안 되는 방법 중 하나를 제공합니다.

이러한 사건에서 블랙홀의 막대한 중력은 지나가는 별을 찢어버리고, 물질의 절반은 소비되고 나머지 절반은 우주로 방출됩니다. 파편은 거의 빛의 속도로 안쪽으로 나선형을 그리며 가열되어 짧지만 강렬한 복사 폭발을 방출합니다.

그러나 이러한 섬광 중 상당수는 이론 모델이 예측한 것보다 더 어둡고 차가워서 오랫동안 천문학자들을 당황하게 했습니다. AT 2022dbl의 반복은 그 미스터리를 해결할 수 있습니다.

아르카비는 “2년 후 거의 동일한 방식으로 첫 번째 섬광이 반복되었다는 것은 첫 번째 사건이 완전한 파괴가 아니라 부분적인 파괴였음을 시사한다”며 “별의 상당 부분이 살아남아 거의 동일한 또 다른 조우를 위해 돌아왔다”고 설명했습니다.

이 새로운 이해는 과거에 총체적인 항성 파괴로 인한 것으로 추정되었던 많은 섬광들이 실제로는 살아남을 수 있는 스침 사건이었을 수 있음을 시사합니다. 아르카비는 “이러한 섬광은 죽어가는 별의 마지막 비명이 아니라 블랙홀의 반복적인 ‘간식’일 수 있다”고 말했습니다.

다음 단계는 더욱 흥미로울 수 있습니다.

아르카비는 “이제 질문은 2년 후인 2026년 초에 세 번째 섬광을 보게 될 것인가 하는 것”이라며 “만약 그렇다면 두 번의 이전 섬광이 모두 부분적인 파괴였음을 확인하는 것이다. 그렇지 않다면 두 번째 섬광이 별의 마지막 파멸이었을 수 있으며, 부분적인 파괴와 완전한 파괴가 거의 동일하게 보일 수 있다는 것을 알게 될 것”이라고 덧붙였습니다.

이 가능성은 히브리 대학교의 츠비 피란 교수의 그룹에 의해 예측되었으며, 부분적인 파괴와 완전한 파괴를 구별하는 것이 한때 생각했던 것만큼 간단하지 않을 수 있다고 제안했습니다.

아르카비는 “어느 쪽이든, 우리는 이러한 섬광에 대한 해석과 그것들이 은하 중심에 있는 괴물들에 대해 우리에게 무엇을 가르쳐 줄 수 있는지 다시 써야 할 것”이라고 결론지었습니다.