발행일: 2026.09.05 12:44 KST
이 글은 발행 시점에 확인 가능한 공개 자료를 기준으로 작성했습니다.
제임스 웹 우주망원경이 포착한 작은 붉은 점 하나가 해외 우주 커뮤니티를 달궜습니다. 겉으로는 별처럼 빛나지만, 내부에는 빠르게 성장하는 블랙홀이 있을 수 있다는 해석이 나왔기 때문입니다. 다만 블랙홀 별이라는 표현은 블랙홀과 별이 실제로 합쳐졌다는 뜻이 아니라, 고밀도 가스에 둘러싸인 블랙홀이 바깥에서 별처럼 보인다는 모델에 가깝습니다.
실제로 관측된 것은 무엇인가
국제 연구팀은 NASA·ESA·CSA의 제임스 웹 우주망원경으로 초기 우주의 점 형태 천체 MoM-BH-1*을 분석했습니다. 연구 논문에 따르면 이 천체의 적색편이는 z=7.7569로 측정됐으며, 이는 빅뱅 이후 약 6억6000만 년 시점에 해당합니다.
관측에는 JWST의 NIRCam과 NIRSpec 자료가 활용됐습니다. 이미지에서 MoM-BH*-1은 해상된 별의 표면이 아니라 작은 붉은 점광원으로 나타났습니다. 특히 짧은 파장에서는 거의 보이지 않다가 3.56·4.44·7.7마이크로미터 대역에서 주로 검출됐습니다.
연구진이 주목한 것은 단순히 붉은 색만이 아닙니다. 분광 자료에서 일반적인 별이나 별 집단으로는 설명하기 어려운 강한 발머 단절, 폭넓은 수소 방출선과 흡수선이 확인됐습니다. 3~4마이크로미터 부근에서는 빛의 세기가 20배 이상 급격히 줄어드는 현상도 나타났습니다.
왜 ‘블랙홀 별’처럼 보였을까
연구팀이 제시한 가장 유력한 모델은 중심에 성장 중인 블랙홀이 있고, 그 주변을 매우 조밀하고 난류가 큰 수소 가스가 둘러싸고 있다는 구조입니다.
모델상 중심 블랙홀의 질량은 태양의 약 100만~1000만 배입니다. 가스 외피의 규모는 약 10~100천문단위(AU)로 추정됐습니다. 이는 태양계 규모와 비슷하다는 의미이지, 별의 실제 표면이나 경계가 직접 측정됐다는 뜻은 아닙니다.
블랙홀로 물질이 떨어지면 강착 과정에서 막대한 에너지가 발생합니다. 연구진은 이 에너지가 주변 가스층을 통과하면서 흡수·산란·재방출되고, 바깥쪽에 별의 광구와 비슷한 의사 광구를 형성할 수 있다고 설명합니다. 그래서 관측자에게는 블랙홀 자체가 아니라, 빛을 내는 거대한 가스층이 별처럼 보이는 것입니다.
해외에서 화제가 된 이유
‘블랙홀’과 ‘별’이라는 서로 상반된 이미지가 한 이름 안에 들어간 점이 대중적인 관심을 끌었습니다. 하지만 실제 관측 자료는 화려한 별 표면 사진이 아니라, JWST가 얻은 적외선 이미지와 스펙트럼입니다. 온라인에서는 이 장면이 ‘별처럼 빛나는 블랙홀’이라는 표현으로 쉽게 요약됐습니다.
Reddit의 r/space, r/spaceporn, r/science 관련 게시물에서는 수천 개의 추천이 확인됐습니다. 이용자들은 이 천체가 정말 별인지, 아니면 고밀도 가스에 싸인 활동성 블랙홀인지 토론했습니다. 일부는 오래전부터 이론적으로 논의된 준별(quasi-star)의 관측 후보로 보았고, 다른 이용자들은 아직 하나의 천체를 설명하기 위한 모델 제안일 뿐이라고 지적했습니다.
The Guardian, Scientific American, Popular Science, Space.com, Phys.org 등 해외 매체도 이 연구를 보도했습니다. 보도의 공통된 핵심은 블랙홀과 별이 충돌해 하나가 됐다는 이야기가 아니라, 블랙홀이 두꺼운 가스 외피에 둘러싸여 별처럼 관측될 수 있다는 해석입니다.
‘새로운 별’로 확정된 것은 아니다
이 연구를 이해할 때 가장 중요한 부분입니다. 논문은 MoM-BH*-1을 확정된 새로운 천체 유형이라고 선언한 것이 아니라, 관측된 밝기와 색, 분광 특징을 가장 잘 설명하는 모델을 제시했습니다.
현재 자료만으로는 대체 해석이 완전히 배제되지 않았습니다. 2025년에는 일부 연구자가 이 천체의 스펙트럼을 초대질량 별 모델로 설명할 가능성도 제안했습니다. 따라서 ‘블랙홀 별이 발견됐다’고 단정하기보다 블랙홀 별 후보 또는 블랙홀을 품은 가스 외피 모델이 제시됐다고 표현하는 편이 정확합니다.
또한 JWST가 블랙홀 내부나 사건의 지평선을 촬영한 것도 아닙니다. 망원경이 관측한 것은 천체에서 나온 적외선과 분광 신호이며, 연구진은 그 자료를 물리 모델과 비교해 중심 구조를 추론했습니다.
작은 붉은 점의 수수께끼와 연결된다
MoM-BH*-1은 JWST가 초기 우주에서 발견한 작은 붉은 점(Little Red Dots)과 관련이 있습니다. 이 천체들은 작고 붉지만 밝기가 매우 높아, 별 형성 은하인지 활동성 은하핵인지 또는 가스에 싸인 블랙홀인지 해석이 엇갈려 왔습니다.
이번 연구는 일부 작은 붉은 점이 고밀도 가스 외피에 둘러싸인 블랙홀일 가능성을 보여줍니다. 이런 구조가 실제로 존재한다면 초기 우주에서 블랙홀이 짧은 시간 안에 크게 성장한 과정을 이해하는 데 단서가 될 수 있습니다. 다만 연구진도 모든 작은 붉은 점이 같은 구조라고 주장하지는 않았습니다.
이후 NASA는 다른 작은 붉은 점인 GLIMPSE-17775에 대해 고온·고밀도 가스에 싸인 블랙홀 모델을 지지하는 분광 증거를 발표했습니다. 이는 ‘블랙홀 별’ 해석이 다른 천체에도 적용될 가능성을 보여주는 후속 흐름이지만, MoM-BH*-1의 구조를 단독으로 확정한 결과는 아닙니다.
핵심만 정리하면
- JWST가 초기 우주의 매우 붉고 밝은 점 형태 천체 MoM-BH*-1을 관측했습니다.
- 연구진은 고밀도 수소 가스에 둘러싸인 성장 중인 블랙홀 모델을 제시했습니다.
- 가스 외피가 블랙홀의 에너지를 재방출해 바깥에서 별처럼 보일 수 있습니다.
- ‘블랙홀 별’은 블랙홀과 별이 합쳐진 천체라는 뜻이 아닙니다.
- 현재는 확정된 새 천체 유형이 아니라 관측을 설명하는 유력한 후보 모델입니다.
- JWST가 본 것은 블랙홀의 내부가 아니라 적외선 이미지와 분광 신호입니다.
결국 이 이야기가 흥미로운 이유는 ‘블랙홀을 품은 별’이라는 표현 자체보다, 초기 우주의 작은 붉은 점이 실제로 무엇인지에 대한 새로운 설명을 제공하기 때문입니다. 다만 최종 결론을 내리려면 추가 관측과 다른 모델을 비교하는 후속 연구가 필요합니다.
출처 및 참고자료
이 글은 아래 공식 자료와 주요 보도를 바탕으로 작성했습니다.
- Nature — A gas-enshrouded and gas-reddened black hole at cosmic dawn
- MIT News — Astronomers discover a brand-new type of astrophysical object: A black hole star
- NASA Science — NASA Webb Finds Strongest Evidence Yet for ‘Black Hole Stars’
- Scientific American — JWST images illuminate ‘black hole stars’ at cosmic dawn
- The Guardian — Astronomers discover a new kind of cosmic object – a black hole ‘star’
- 연합뉴스 — 초기 우주서 '블랙홀 별' 포착…'작은 붉은 점' 비밀 단서
- Reddit r/space — Astronomers discover a new kind of cosmic object – a black hole ‘star’
- Reddit r/spaceporn — JWST may have found a black hole star
