블랙홀이 은하보다 먼저? 웹 망원경이 뒤집은 우주 탄생의 비밀

천문학자들은 수십 년간 우주의 근본적인 질문 하나를 두고 논쟁을 벌여왔습니다. 초대질량 블랙홀과 그 블랙홀을 품은 은하, 과연 무엇이 먼저 탄생했을까요? 기존의 통념은 은하가 먼저 형성되고, 중심부의 블랙홀은 은하와 함께 점진적으로 성장한다고 보았습니다. 그러나 제임스 웹 우주 망원경(JWST)의 새로운 관측 결과가 놀랍고도 결정적인 답을 내놓았습니다. 두 건의 획기적인 연구에 따르면, 초기 우주에서는 일부 블랙홀이 모은하가 아직 태동기에 있을 때 이미 엄청난 크기로 존재했으며, 적어도 한 사례에서는 블랙홀이 은하보다 먼저 나타난 것으로 확인되었습니다.

모은하보다 먼저 탄생한 초대질량 블랙홀

첫 번째 주요 발견은 '작은 붉은 점(Little Red Dot)' 은하로 분류된 Abell2744-QSO1(이하 QSO1)에 관한 것입니다. 이 은하는 빅뱅이 일어난 지 불과 7억 년 후의 모습으로 관측되었습니다. 연구팀은 웹 망원경의 강력한 NIRSpec(근적외선 분광기) 장비를 통해 이 은하의 중심에 우리 태양 질량의 약 4천만 배에 달하는 초대질량 블랙홀이 존재한다는 사실을 확인했습니다. 이 발견의 핵심은 크기가 아니라 형성 시점에 있습니다. 관측 데이터는 이 거대한 블랙홀이 주변 은하가 대부분의 별들을 조립하기도 전에 이미 형성되어 있었다는 점을 강력히 시사합니다 .

이것은 우주판 '닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐' 논쟁에 대한 가장 직접적인 증거로, '달걀', 즉 블랙홀이 먼저 등장했다는 답을 제시합니다. 이는 은하가 주도하는 공동 진화라는 기존의 표준 모델을 완전히 뒤집는 결과입니다. 2026년 5월에 발표된 이 연구는, 초대질량 블랙홀이 이미 존재하는 은하 내부에서 수동적으로 형성되는 대신, 거대한 가스 구름이 직접 붕괴하여 중력의 닻을 만들고, 이 닻이 다시 주변의 가스와 먼지를 끌어당겨 스스로를 감싼 은하를 구축했을 수 있다고 제안합니다 . NASA 연구팀이 결론 내렸듯, 일부 초대질량 블랙홀은 "처음부터 엄청난 크기였으며, 항성 붕괴 단계 없이, 또한 이들을 먹여 살릴 훨씬 더 무거운 숙주 은하 없이 형성되었습니다" .

금식을 잊은 '과체중' 블랙홀: 예상을 깬 초고속 성장

2025년 11월 *네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)*에 발표된 두 번째 발견은 블랙홀의 성장 속도 문제를 다룹니다. 연구진은 웹 망원경을 이용해, 이 지난 시점의 이라는 은하 중심에서 활동적으로 물질을 집어삼키며 성장하는 초대질량 블랙홀을 확인했습니다 . 이 블랙홀과 그 숙주 은하의 관계는 놀랍도록 균형이 맞지 않습니다. 현재 우리 주변의 우주에서 은하 중심 블랙홀의 질량은 은하 중심 팽대부 별들의 질량과 예측 가능한 비율을 유지합니다. 하지만 CANUCS-LRD-z8.6 내 블랙홀은 이 관계를 완전히 무너뜨립니다. 작은 숙주 은하에 비해 훨씬 더 무거운, 천문학자들이 '과도하게 무겁다(overmassive)'라고 부르는 상태인 것입니다 .