암흑 에너지 원천은 블랙홀?

우주 공간에 존재한다고 여겨지는 암흑 에너지에 대해선 별이나 은하 관측으로부터 존재가 추측되고 있지만 이게 무엇이며 어디에서 오는 건지는 모른다. 새로운 연구를 통해 우주 대부분을 구성하는 수수께끼 에너지는 블랙홀이 설명해줄 가능성이 있는 것으로 나타났다.

친밀한 인간 세계를 구성하는 물질은 우주에 존재하는 모든 것 중 불과 5%에 불과하다. 나머지 27%는 어두운 물질이고 빛을 방출하거나 반사, 흡수하지 않는 통상 물질 그림자와 같은 존재로 우주 대부분을 차지하는 68%는 암흑 에너지로 생각되고 있다.

미시간대학 물리학 교수인 그레괴 탈레 등을 중심으로 한 연구에선 블랙홀 설장이 우주 팽창과 관련되어 있으며 블랙홀에 암흑 에너지 일종인 진공 에너지가 포함될 수 있다는 생각을 나타냈다. 보도에 따르면 이 생각이 새로운 건 아니며 1960년대부터 적극적으로 논의되고 있었다고 한다. 하지만 이번 연구에선 우주가 팽창함에 따라 진공 에너지가 시간이 지나면서 증가한다고 가정하고 암흑 에너지가 이에 얼마나 기인하고 있는지를 계산했기 때문에 블랙홀과 암흑 에너지를 관련시키는 첫 조사 결과가 보고된 것으로 주목받고 있다.

연구팀은 은하 중심에 위치한 초거대 블랙홀에 주목해 관측 결과를 과거와 현재로 비교헀다. 블랙홀 질량이 과거 90억 년에 걸쳐 계속 변화하고 있는 건 선행 연구에서 밝혀졌지만 연구팀이 변화 과정을 조사한 결과 현재 블랙홀은 90억 년 전에 비해 7∼20배로 질량을 늘리고 있던 게 판명됐다고 한다.

하지만 비교 대상이 된 블랙홀은 주변 물질을 흡수한 뒤였기 때문에 일반 공정에선 질량 증가를 설명할 수 없다. 따라서 연구팀은 이런 블랙홀에 진공 에너지가 포함되어 있으며 우주 팽창과 결합하고 있기 때문에 우주가 팽창하면서 질량도 증가한 것으로 보고 있다.

연구팀은 만일 결합이 확인되면 블랙홀은 우주에서 완전히 분리되지 않고 먼 미래까지 우주 진화에 큰 영향을 미치는 걸 의미한다고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.