"초대질량별 내부에 박힌 블랙홀" — 고밀도 성단이 JWST가 찾은 희미한 다중 '리틀 레드 닷'의 정체일 수 있다
JWST가 관측한 고적색이동(z>6~10) 원시 구상성단급 고밀도 성단에서는 폭주 충돌을 통해 극대질량별(1,000 M☉ 초과)이나 초대질량별(10,000 M☉ 초과), 나아가 중간질량 블랙홀이 형성될 수 있다는 것이 수치 시뮬레이션으로 확인돼 왔다. 연구진은 후-뉴턴 블랙홀 역학과 항성진화를 포함한 직접 시뮬레이션으로, 표면밀도가 약 10^6 M☉/pc² 이상인 환경에서 항성질량 블랙홀(60 M☉ 이하)이 급격한 질량분리와 완화 효과로 극대질량별·초대질량별과 강하게 상호작용하며 그 기체층 내부에 갇힐 수 있음을 보였다. 이 '준항성(QS)'과 유사한 블랙홀 포획 단계는 초대질량별 수명보다 1~2자릿수 더 길게 이어질 수 있어 충돌을 통한 추가 성장이 가능하고, 블랙홀을 두 개 이상 포획하면 내부에 중력파 源이 형성될 수 있다. 성단 형성 영역의 크기(약 100pc), 준항성의 질량(10^4 M☉ 이상), 그리고 젊고 무거운 청색 별 형성 덩어리와의 인접성은 최근 JWST가 발견한 희미한 다중 리틀 레드 닷(LRD) 집단의 특성과 일치한다.
arXiv astro-ph.GA (은하)











