과학자들은 블랙홀의 신비한 역사를 해독했습니다.

블랙홀에 대한 흔한 오해 중 하나는 블랙홀이 물질을 삼킬 뿐만 아니라 그 물질의 역사까지 삼킨다는 것입니다. 따라서 블랙홀이 형성될 때, 그것이 어떻게 만들어졌는지는 오직 추측할 수 있을 뿐입니다.

그것은 전적으로 사실이 아니다.

정보의 역사는 물질이 사건의 지평선을 통과할 때만 사라지고, 심지어 통과하지 않을 때도 사라질 수 있습니다. 블랙홀을 둘러싼 물질은 아직도 풍부한 역사를 가지고 있다.

최근 연구에서 천문학자들은 그 역사를 이용해 블랙홀 시스템의 기원을 탐구했습니다. 이 이야기는 GRO J1655-40이라는 시스템에서 시작됩니다. 이는 약 7개 태양 질량의 블랙홀과 3개 태양 이상의 질량을 가진 동반성이 포함된 이중성계입니다.

별에 대한 이해에 따르면, 이 체계는 원래 두 개의 별로 구성되었으나, 더 큰 별이 초신성 폭발을 일으켜 블랙홀이 되었다고 합니다.

즉, 현재의 시스템은 별, 블랙홀, 그리고 폭발한 별의 잔해로 구성되어 있다는 뜻입니다.

해당 시스템의 역사를 이해하기 위해 연구팀은 시스템의 X선 영역에서 특히 밝았을 때인 2005년 찬드라 우주선의 데이터를 살펴보았습니다.

찬드라가 시스템의 스펙트럼 데이터를 수집했기 때문에 연구팀은 그 데이터를 사용하여 시스템 내의 다양한 원소를 식별할 수 있었습니다. 그들은 18개 원소의 존재와 상대적 풍부함을 확인할 수 있었습니다.

여기서 천문학의 고고학이 등장하게 됩니다. 별의 중심부에서 생성되는 원소는 별의 초기 질량과 구성에 따라 달라집니다. 연구팀은 18개 원소와 그 풍부함을 조사하여 원래 별의 모든 특징을 재현했습니다.

그들은 블랙홀의 조상별이 태양의 25배 질량을 가지고 있어서 동반별보다 질량이 더 크다는 것을 발견했습니다. 이는 원래 별의 대부분의 물질이 초기 초신성 폭발이나 시간이 지나면서 시스템에서 생성된 항성풍에 의해 성간 공간으로 방출되었음을 의미합니다.

이런 유형의 재구성을 통해 천문학자들은 이중별이 어떻게 진화하는지, 그리고 큰 별이 어떻게 블랙홀이나 중성자별이 되는지 볼 수 있습니다.

이 방법을 다른 시스템에 적용하면 죽어가는 별의 역학을 더 잘 모델링할 수 있을 것입니다.