블랙홀이 얼마나 오래되었는지 어떻게 알 수 있는건가요?

Question

제임스 웹 우주망원경이 약 130억살 된 블랙홀을 찾았다고 하는데요.

무엇을 보고 그 블랙홀이 130억년이 된걸 알 수 있는건지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

천문학자들은 블랙홀의 나이를 직접 측정하는 것은 어렵습니다. 블랙홀 자체는 직접 빛을 내거나 반사하지 않기 때문에 광학적으로 측정할 수 없습니다. 하지만 천문학자들은 블랙홀이 있는 주변의 환경과 블랙홀이 생성되는 과정 등을 연구하여 근사적으로 블랙홀의 나이를 추정하기도 합니다.

블랙홀은 매우 질질끈한 천체이기 때문에 시간이 지남에 따라 물질을 흡수하고 성장하게 됩니다. 이렇게 성장하는 블랙홀을 관측함으로써 그 블랙홀이 현재로부터 얼마나 먼저 형성되었을지 추정할 수 있습니다. 이러한 추정은 블랙홀의 크기, 질량, 주변의 가스나 먼지 구조 등을 관찰하고 모델링하여 이루어집니다. 또한 블랙홀과 연관된 다른 천체들의 나이를 추정하는 방법을 통해 블랙홀의 최소한의 나이를 파악하기도 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

블랙홀을 직접적으로 관측할 수는 없지만, 블랙홀 주변을 도는 물질이나 천체를 보고 간접적으로 블랙홀의 질량을 알아낼 수 있습니다. 그리고 블랙홀의 질량은 블랙홀의 나이를 유추하는데 필수적이죠. 질량을 알게되면 블랙홀이 되기전에 블랙홀까지의 진화과정을 유추할 수 있으며, 나이를 추정할 수 있는것이죠. 물론 정확한 측정은 아닙니다. 130억년이 된것이면 우주의 나이가 137억년 정도이니 거의 우주의 나이와 맞먹는 블랙홀이네요.