국제

우주의 괴물이 깨어났다!.. 태양 265배 초거대 블랙홀 탄생 순간 포착

 우주에서 역사상 가장 거대한 블랙홀 충돌이 관측되어 천문학계에 큰 파장을 일으키고 있다. 영국 버밍엄대학교 그레고리오 카룰로 교수가 이끄는 연구팀은 미국, 유럽, 일본의 중력파 검출기로 구성된 '라이고-비르고-카그라(LIGO-Virgo-KAGRA, LVK) 협력단'이 중력파 관측 역사상 가장 거대한 질량의 블랙홀 합병을 포착했다고 13일(현지 시간) 발표했다.

 

이번 블랙홀 충돌은 2023년 11월 23일, 미국 워싱턴과 루이지애나에 위치한 LIGO 검출기에서 동시에 관측됐다. 두 블랙홀이 서로 충돌하면서 시공간이 미세하게 흔들리며 발생한 중력파가 지구까지 도달한 것이다. 연구팀은 특히 두 블랙홀이 충돌 후 하나로 완전히 병합되기 전 발생하는 '링다운(ringdown)' 현상을 포착했다고 설명했다.

 

이 우주적 사건은 지구로부터 약 100억 광년 떨어진 곳에서 발생했다. 충돌한 두 블랙홀은 각각 태양 질량의 137배와 103배로, 지구보다 40만 배 빠르게 회전하고 있었다. 이 두 거대 블랙홀은 오랜 시간 서로를 향해 회전하다 마침내 충돌했고, 그 결과 태양 질량의 265배에 달하는 초거대 블랙홀이 탄생했다.

 

이번 관측은 지금까지 기록된 중력파 중 가장 거대한 블랙홀 간의 합병으로, 기존에 관측된 블랙홀 충돌은 대부분 태양 질량의 30~80배 정도였다. 그러나 이번에는 태양 질량의 100배가 넘는 블랙홀 두 개가 충돌해 265배 질량의 초거대 블랙홀을 형성했다는 점에서 천문학적으로 큰 의미를 갖는다.

 


일반적으로 태양 질량의 100배가 넘는 별은 블랙홀이 되기 전에 폭발하는 것으로 알려져 있다. LVK 협력단의 마크 해넘 카디프대 교수는 "이런 현상은 이전에도 관측된 적이 있지만, 이번이 가장 극단적인 사례"라고 설명했다. 포츠머스대학교의 찰리 호이 교수는 "이번에 관측된 블랙홀은 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 허용하는 한계에 가까운 매우 빠른 속도로 회전하고 있다"며 "이는 우리의 이론적 도구 개발을 촉진하는 유용한 사례가 될 것"이라고 강조했다.

 

물리학자들은 이번에 합병된 블랙홀들이 이전에 여러 블랙홀들이 합쳐진 결과물일 가능성이 높다고 보고 있다. 이러한 과정을 통해 질량이 크고 빠르게 회전하는 블랙홀이 형성될 수 있는 조건이 만들어졌다는 것이다. 버밍엄대학교의 그레고리오 카를로 교수는 "이 복잡한 신호 패턴과 그 의미를 완전히 밝혀내려면 수년의 연구가 필요할 것"이라며 "앞으로 천문학계에 흥미진진한 시대가 펼쳐질 것"이라고 전망했다.

 

이번 연구 결과는 18일까지 영국 스코틀랜드 글래스고에서 열리는 '제24회 일반 상대성 이론 및 중력 국제 학술대회(GR24)'와 '제16회 에도아르도 아말디 중력파 학술대회'에서 발표될 예정이며, 연구에 사용된 보정 데이터는 추후 중력파 오픈 과학 센터(GWOSC)를 통해 공개될 예정이다.

 

폭염이 모기 잡았다? NO! 가을에 더 독하게 돌아온다!

 올여름, 평년 같으면 귓가를 맴돌며 성가시게 하던 모기들의 기세가 예년과 사뭇 다르다. 지나치게 무더운 날씨와 짧아진 장마의 영향으로 모기 활동량이 크게 줄어든 것으로 나타나며, 시민들은 잠시나마 모기 없는 여름의 쾌적함을 누리는 듯하다. 그러나 이러한 역설적인 현상은 안심할 수 없는 새로운 위협, 즉 '가을 모기'의 등장을 예고하고 있어 방역 당국과 전문가들의 우려가 커지고 있다. 9월과 10월에도 따뜻한 날씨가 이어질 것이라는 기상 전망은 이러한 우려에 무게를 더한다.전문가들은 올해 6월 초부터 시작된 이른 무더위와 7월 초 35도를 넘나든 역대급 폭염이 모기 개체수 급감의 결정적인 원인이라고 입을 모은다. 모기는 통상 기온이 15도에서 30도 사이일 때 가장 활발하게 활동하지만, 40도에 육박하는 기록적인 폭염은 모기의 생존 한계를 넘어선다. 극심한 고온 스트레스는 모기의 생존율을 급격히 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 번식 활동 자체를 위축시킨다. 더불어 폭염으로 인해 물웅덩이가 마르며 모기의 주요 번식지가 사라졌고, 이후 이어진 집중호우는 미처 부화하지 못한 알이나 유충을 쓸어내려 산란 환경을 더욱 악화시켰다. 고인 물에서 성장하는 모기 유충(장구벌레)에게는 이러한 급격한 환경 변화가 치명적일 수밖에 없다.실제로 서울시가 발표하는 '모기 예보'에 따르면, 27일 기준 모기 발생지수는 4단계 중 2단계인 '관심' 수준에 머물고 있다. 쾌적→관심→주의→불쾌로 나뉘는 예보 단계에서 아직 '주의'나 '불쾌' 단계에는 미치지 못하는 수치이며, 이는 7월 중순에 '주의'나 '불쾌' 수준이 일반적임을 감안할 때 이례적인 현상이다. 모기활동지수 또한 '100'일 경우 야외에서 10분간 5번 이상 물릴 수 있는 수준이지만, 최근 주간 모기활동지수는 41.7에 불과하다. 7월 중순 이후 모기활동지수는 지난 21일 65.3으로 잠시 올랐다가 22일에는 23.1로 크게 떨어지는 등 폭염의 영향이 모기 활동에 직접적으로 반영되는 불안정한 모습을 보였다.그러나 이러한 여름 모기의 '실종'이 마냥 반길 일만은 아니다. 기후 이변이 낳은 '가을 모기'의 위협이 현실화될 가능성이 높기 때문이다. 폭염과 폭우가 번갈아 발생했던 지난해에도 여름 모기 활동은 저조했지만, 기온이 다소 내려간 9월 말부터 모기 활동이 다시 급증하는 기현상이 나타났다. 당시 여름철 극심한 환경으로 인해 억눌렸던 모기 개체수가 가을철 기온이 활동에 적합한 수준으로 회복되자 뒤늦게 번식하며 집중적으로 출현한 것이다. 올해 역시 늦더위가 이어질 경우, 활동이 위축되었던 모기들이 늦가을까지 활발하게 활동하며 시민들에게 예상치 못한 불편을 초래할 수 있다는 관측이 지배적이다. 특히 가을철 모기는 여름철 모기보다 흡혈량이 많고, 늦게까지 활동하는 특성상 뎅기열, 일본뇌염 등 모기 매개 감염병 확산에 대한 우려를 더욱 높인다.서울대학교 생물학과 김철수 교수는 "과거에는 여름철이 모기 활동의 정점이었지만, 이제는 기온이 높아지는 시기가 길어지면서 모기 활동 기간 자체가 연장될 가능성이 크다"며, "특히 늦더위가 지속되면 모기들이 충분히 번식할 시간을 벌게 되어 가을철에 오히려 더 큰 문제가 될 수 있다"고 경고한다. 이러한 기후 변화로 인한 모기 생태계의 변동은 방역 당국의 대응 전략에도 근본적인 변화를 요구한다. 과거 여름철에 집중되던 방역 활동을 가을철까지 확대하거나, 모기 서식지에 대한 예측 모델을 더욱 정교하게 구축하는 등의 노력이 시급하다는 지적이다.한편 이상기후는 모기의 생태 주기와 활동 패턴을 예측 불가능하게 변화시키고 있으며, 이제는 여름철뿐만 아니라 가을철 모기 방역에도 각별한 주의가 필요하다. 시민들 또한 늦더위가 이어지는 가을철에도 모기 물림에 대비하고, 집 주변 고인 물을 제거하는 등 개인적인 방역 노력을 게을리하지 않아야 한다. 기후 변화가 가져온 새로운 생태계의 변화에 대한 지속적인 연구와 함께, 선제적이고 유연한 방역 시스템 구축이 시급한 과제로 떠오르고 있다.