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.

 

용도지역 '수직 상승'…노후 빌라촌, 4000세대 대단지로 '환골탈태'하는 지역 4곳은?

 서울시가 고질적인 문제로 지적되어 온 노후 저층 주거지의 주거 환경 개선과 주택 공급 확대를 위해 칼을 빼 들었다. 시는 '모아주택·모아타운' 사업을 통해 강북구, 구로구 등 4개 지역을 새로운 주거 단지로 탈바꿈시키고, 이를 통해 총 4093세대에 달하는 대규모 주택을 공급할 계획이라고 밝혔다.서울시는 지난 11일 열린 제13차 소규모주택정비 통합심의 소위원회에서 △강북구 미아동 90-45번지 일대 모아주택 △구로구 구로동 511 일대 모아타운 △서대문구 홍은동 10-18 일대 모아타운 △중랑구 망우3동 474-29 일대 모아타운 등 총 4건의 사업 계획안을 통과시켰다. 이들 지역은 사업이 완료되면 임대주택 796세대를 포함한 총 4093세대의 신축 주택이 들어서는 대규모 주거 개선 사업의 수혜를 입게 된다.지역별 세부 계획을 살펴보면, 먼저 강북구 송중초등학교 인근 미아동 90-45번지 일대는 기존 105세대에서 175세대(임대 35세대 포함)로 주택 공급이 67%나 확대된다. 지하 2층, 지상 16층 규모의 아파트 4개 동이 들어설 예정이며, 전체 세대의 20% 이상을 임대주택으로 공급하는 대신 용적률을 200%에서 249.91%로 완화받아 사업성을 높였다. 특히 보행자와 차량이 뒤섞여 위험했던 기존 6m 이하의 좁은 도로에는 부지 내 공지를 활용한 2m 폭의 보도를 신설해 안전한 보행 환경을 확보하고, 송중초 남측에는 공원을 조성하여 쾌적함을 더한다.구로구 구로동 511 일대는 노후 건축물이 밀집하고 주차 공간이 절대적으로 부족했던 지역이다. 이번 모아타운 지정을 통해 기존 1156세대에서 161세대가 늘어난 총 1317세대(임대 213세대 포함)의 대단지로 거듭난다. 제2종 일반주거지역이었던 용도지역을 제3종으로 상향 조정해 사업성을 확보했으며, 구로역과 대림역 더블 역세권에 고려대구로병원이 인접한 입지적 장점을 극대화할 전망이다. 주민 편의를 위해 단지와 구로동로 40길을 잇는 공공 보행 통로를 만들고, 주 통학로의 보행 공간을 넓히는 등 보행 친화적 환경 조성에 초점을 맞췄다.서대문구 홍은동 10-18번지 일대는 노후 건축물 비율이 78.3%, 반지하 주택 비율이 41.7%에 달하는 대표적인 저층 주거 밀집 지역이었다. 북한산과 홍제천이라는 천혜의 자연환경을 끼고 있음에도 개발이 정체됐던 이곳은, 2030년까지 기존 140세대에서 181세대 늘어난 총 321세대(임대 38세대 포함)의 신축 주택이 공급된다. 주 진입로인 홍은중앙로 폭을 8m에서 10m로 넓히고, 북한산 근린공원으로 이어지는 홍은중앙로9길도 확장하여 접근성을 개선한다.이번에 지정된 곳 중 가장 규모가 큰 중랑구 망우3동 474-29번지 일대는 무려 2280세대(임대 510세대 포함)의 매머드급 단지가 들어선다. 제1종, 제2종(7층 이하) 등이 혼재되어 있던 용도지역을 전체 제3종 일반주거지역으로 통일해 사업의 걸림돌을 제거했다. 인근 혜원 중·고등학교 학생들의 안전한 통학을 위해 상봉로16길과 봉우재로58길에 보도를 신설하고 도로 폭을 대폭 넓힌다. 또한, 경춘선·경의중앙선 망우역과 신설 예정인 면목선 경전철과 인접한 교통의 요지로서, 인근 재개발 사업과 시너지를 내며 지역 발전을 견인할 것으로 기대된다.최진석 서울시 주택실장은 "이번 결정으로 4개 지역의 주거 환경이 획기적으로 개선될 것"이라며 "단순한 주택 공급을 넘어, 도로 확충과 공원 조성 등 기반 시설 확충을 통해 지역 전체의 가치를 높이는 계기가 될 것"이라고 강조했다.