지난 2006년 2월 허블 망원경에 의해 포착됐던 신비한 우주의 빛 덩어리, ‘반딧불이’ 미스터리에 대한 연구에 새로운 가능성이 제기돼 학계에 비상한 관심이 쏠리고 있다. 자유롭게 움직이는 블랙홀이 이 미스터리를 풀 수 있는 열쇠가 될 수 있을 것이라는 연구결과가 나왔기 때문이다.

과학전문지 뉴사이언티스트는 최근 "자유롭게 움직이는 블랙홀이 우주 ’반딧불이‘ 미스터리를 풀 것인가"라는 제목의 기사를 통해 천문학자들의 관심을 끌고 있는 ‘반딧불이’ 미스터리를 풀 새로운 학설을 소개했다.


‘반딧불이’ 미스터리는 지난 2006년 2월 초신성을 찾기 위해 목동자리 근처를 관찰하던 허블 망원경에 의해 발견된 별변호 SCP 06F6을 일컫는다. SCP 06F6은 주로 20일 정도 빛나고 사라지는 초신성보다 훨씬 더 긴 기간인 약 100일 동안 스스로가 낼 수 있는 최대한의 밝기로 빛을 내뿜어 과학계를 흥분시켰다.

하지만 SCP 06F6에 대한 연구는 2008년까지 이어지다 더 이상 실마리를 찾지 못한 상태가 됐다. 천문학자들은 SCP 06F6이 이제까지의 어떤 물체와도 닮지 않은데다, 이 물체가 탄생한 곳이 은하수 안인지 그 너머인지조차 밝혀내지 못했다.

초신성보다 5배 넘는 기간 동안 빛 내뿜어

영국 코번트리의 워윅 대학교 보리스 개인시크 박사팀은 오랫동안의 관찰 연구 끝에, SCP 06F6이 내뿜는 빛의 잔상 신호가 낯설지만은 않다는 사실을 밝혀냈다. 이 신호가, 빛이 탄소가 풍부하고 상대적으로 추운 지역을 지날 때 발현하는 신호와 비슷했던 것이다.

개인시크 박사는 “이 파상선들은 기본적으로 탄소 분자의 지문 같은 것”이라고 말했다. 연구에 따르면 이 빛에 의해 늘어난 파장의 총량은 SCP 06F6이 20억 광년 이상 떨어져 있다는 것을 보여준다.

때문에 개인시크 박사팀은 SCP 06F6을 설명해낼 수 있는 2가지 시나리오를 구상했다. 먼저 하나는, 탄소가 풍부한 별이 무거운 무게를 가진 블랙홀에 가까이 다가갔을 때 그 별이 분리될 수 있다는 점이다.
 
이때 SCP 06F6의 일부분은 블랙홀에 흡수되고, 다른 부분은 화염 속에서 깨져 마침내 지구에서 SCP 06F6이 확연하게 보일 수 있다는 것. SCP 06F6에서 이 화염들은 밝게 빛났다가 곧 같은 속도로 다시 희미해지게 되는데, 이때 비슷한 밝기의 X선이 다시 만들어지게 된다.

블랙홀과의 ‘빅뱅’으로 비밀 밝혀낼까

하지만 누구도 성운이나 별의 무리 속에서 SCP 06F6을 발견하지 못했다는 게 문제점으로 남고 있다. 비록 블랙홀이 다른 블랙홀과 합쳐지면서 그들이 기원하게 된 별의 무리나 성운을 박차고 나온다고 해도, 그들은 보통 밀집된 지역에서만 발견되어 왔다.

때문에 블랙홀이 SCP 06F6과 만나게 되는 시나리오를 기대하는 게 쉽지만은 아닌 일인 셈이다. 하지만 개인시크 박사는 뉴사이언티스트와의 인터뷰에서 “은하계에 떠다니는 별들을 파열시킬 수 있는, 자유롭게 떠다니는 블랙홀을 발견하게 될 수도 있다”며 기대를 저버리지 않았다.

좀 더 가능성 있는 시나리오는 당시의 빛의 폭발이 탄소 먼지 속에서 둘둘 감겨 만들어진 대규모 별들이 사라지면서 폭발을 일으켜 발생한 것일 수도 있다는 점이다. 대규모 별들이 가스를 달구고 짜내서 우리가 SCP 06F6라고 명명한 것처럼 장기간 동안 그런 빛의 파장을 만들어낸 것일 수도 있다는 주장이다.

그러나 그런 대규모 별들은 이제까지 잘 발견되지 않았다. 이런 별들은 대부분 매우 짧은 기간 동안 존재하는 데다, 자신들이 기원한 성운 밖으로 떠나갈 충분한 시간이 없었다는 게 이제까지의 관찰 결과다. 그리고 SCP 06F6에 의해 발생한 X선은 이제까지 연구된, 가장 밝게 빛난 초신성보다 50배나 밝았다는 점에서 대규모 별들과 구분된다.

“가까운 미래에 진실 밝혀낼 수 있을 것”

2008년 SCP 06F6에 대한 연구를 총괄했던 캘리포니아 버클리대의 카일 바버리 박사는 “탄소 스펙트럼선들은 이제까지 발견된 SCP 06F6의 스펙트럼과 가장 비슷하다. 하지만 파상선은 완벽하게 맞아떨어지지 않았다. 아직 결론에 이를 가능성이 있는 건 아무 것도 없다.”고 말했다.

그는 “‘반딧불이’ 사건에 대해 또 다른 예가 발견되면 SCP 06F6이 무엇인지에 대해 밝혀낼 수 있는 큰 걸음이 될 것”이라면서 “SCP 06F6은 상대적으로 적은 관찰에 의해 발견됐다. 그러므로 좀 더 많은 SCP 06F6 같은 현상이 나올 것이다. 나는 가까운 미래에 그 사건의 진실이 무엇인지에 대해 밝혀낼 수 있으리라고 희망적으로 기대하고 있다”고 말했다.

개인시크 역시 ‘와일드 필드 카메라 3(the Wide Field Camera 3)’라고 불리는 새로운 허블 망원경에 대해 기대하고 있다. 그는 이 망원경이 SCP 06F6의 진실에 대해 좀 더 많은 것을 밝혀내 주리라고 믿고 있다. 이 망원경은 이제까지 다른 망원경들로는 너무 희미해서 밝혀내지 못했던, SCP 06F6을 둘러싼 성운이 무엇인지에 대해 포착할 수 있는 기능을 가졌기 때문이다.