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어린 시절을 생각해 보면 태양계 행성이라고 하면 항상 '수금지화목토천해명'이라고 외웠다. 태양에서 가까운 순서에 따라서 수성-금성-지구-화성-목성-토성-천왕성-해왕성-명왕성이라고 생각해왔지만, 몇 년 전에 이 이론은 깨졌다.
태양계 9번째 행성으로 주목 되어온 명왕성은 당초 지구와 비슷한 크기의 행성으로 불렸었다. 하지만 이후 관측을 통해 행성이라고 부르기에는 상당히 작은 천체라는 것이 발견되었고, 현재까지 태양계의 행성은 8개로 정리되었다. 하지만 천문학자들은 태양계 가장자리의 천체의 궤도를 볼 때 9번째 행성이 존재할 것이라는 생각으로 계속 연구를 지속하고 있다.
최근에 이런 연구에 한 가지 새로운 가설이 나왔다. 태양계 9번째 행성이 '초미니 블랙홀'이고 블랙홀의 특성상 중력의 영향에 의해 태양계 가장자리 궤도가 지금과 같다는 가설이 나온 것이다. 여기에 대해 태양계 9번째 행성이 없어도 지금의 궤도 설명이 가능하다는 가설이 서로 맞붙고 있는 상황이다.
태양계 궤도가 왜?
태양계의 행성은 거의 비슷한 공전궤도면을 가지고 있다. 각 행성이 크기도 질량도 공전 지름도 모두 다르지만 공전궤도면은 비슷한 특징이 있다. 명왕성 포함하여 6개 행성이 9번째 행성이 있을 것으로 예상되는 궤도에 있는데 이 6개 행성의 궤도가 9번째 행성이 있어서 그 중력에 이끌리고 있다는 결론을 낸 것이다.
하지만 9번째 행성은 발견되고 있지 않기 때문에 미니 블랙홀에 가능성을 제기한 것으로 보인다. 이 이론에 따르면 태양계 9번째 행성이 발견되지 않고 있는 이유가 우주 빅뱅 초기에 만들어진 초미니 블랙홀 즉 원시 블랙홀(Primordial Black holes)이기 때문이라는 것이다. 원시 블랙홀 개념은 스티븐 호킹 박사가 주장한 이론 중 하나로 볼링공만한 크기에도 행성 수준의 질량을 갖는 블랙홀이다. 이 이론대로라면 이 큰 우주에서 그런 작은 사이즈의 블랙홀을 찾는 것은 불가능하다. 현재 기술로 위치를 알아도 관측을 할 수 없는 사이즈이다. 그렇다면 이렇게 미스테리한 블랙홀은 무엇일까?
블랙홀이란?
영화 인터스텔라로 많은 관심을 가졌고 항상 미스테리한 존재로 알려진 블랙홀에 대해 알아보자. 블랙홀의 가능성을 제기한 것은 아인슈타인이다. 1915년 일반상대성이론에서 빛이 중력에 영향을 받는다는 것을 주장하며 블랙홀의 가능성을 제기했다.
블랙홀은 쉽게 말하면 중력 덩어리이다. 당기는 중력이 너무 강하여 빛을 비롯한 모든 전자기파가 빨려 들어가 밖으로 나오지 못하는 하나의 별도의 우주공간이 생긴다는 것이다. 아무것도 빠져 나오지 못하는 빛조차 빨려들어가는 강한 중력의 가상의 검은 공간이 블랙홀인 것이다.
블랙홀은 우주가 생긴 빅뱅 직후에 형성되었다고 생각된다. 이에 대해 여러가지 의견이 있지만 대부분 블랙홀이 은하가 생기는 것과 같은 시기에 생긴 것이라는 의견은 일치하는 편이다. 우주가 폭발하여 커지는 동안 기존에 있던 물질들이 급격하게 합축되면서 밀도가 극으로 올라가 블랙홀이 발생했다고 하는데 아직까지 정확하게 밝혀진 이론은 없다.
블랙홀은 크기에 따라 3가지로 나뉜다. 가장 작은 것은 위에서 말한 원시 블랙홀 그 다음은 항성 블랙홀로 가장 흔하다고 알려진 유형이다. 은하계에 수십개 이상 존재한다고 한다. 가장 큰 블랙홀인 초대질량 블랙홀은 질량이 태양의 수십억 배에 이를 정도로 크다고 할려져 있다. 사실 이쯤되면 우리의 상상력과는 아득히 먼 상태이다.
9번째 행성이 미니 블랙홀이라는 이론은 관측도 사실 증명도 어렵기 때문에 한동안 꾸준히 이에 대한 자료 등이 제시될 것으로 보이나, 결정적으로 핵심 이론으로 자리 잡기는 어려워 보인다.
이 글은 다양한 과학 논문이나 글들을 바탕으로 제 나름 공부하여 작성하였습니다. 부족한 부분이 많지만 가능한 쉽게 이해할 수 있게 적으려고 하였습니다. 틀린 부분이 있다면 알려주세요. 수정해서 잘 못 된 지식이 전달되지 않도록 하겠습니다.