1 회 공개된 몬스터 블랙홀의 스핀

천문학자들은 초질량 블랙홀의 스핀을 처음으로 신뢰할 수 있는 측정으로 만들어 이 몬스터들의 성장과 진화의 신비를 풀 수 있는 기술을 선보였다.

나선은하 중앙의 거대한 블랙홀은 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 허용하는 한 약 84%의 속도로 회전하고 있다고 연구진은 밝혔다. 이 발견은 적어도 일부 초질량 블랙홀이 빠르게 회전하고 있음을 보여줍니다—이전 연구에서 암시했지만 확인하지 못한 주장.

“블랙홀이 회전하고 있다고 말할 수 있는 것은 이번이 처음이다.”SPACE.com”이것이 블랙홀이 어떻게 성장하는지 이해할 수 있다는 약속은 가장 큰 의미라고 생각합니다.”

엑스레이의 블랙홀을 응시하는 것

초질량 블랙홀은 거의 이해할 수 없을 정도로 거대하며,일부는 태양 질량의 100 억 배 이상을 포함하고 있다. 과학자들은 대부분의,전부는 아니지만,은하의 중심에 하나 숨어 생각합니다.

1365 은 포낙스 별자리에서 지구에서 약 5,600 만 광년 떨어진 곳에 위치하고 있으며,실제로 거대한 블랙홀을 품고 있다. 그리고 이 괴수는 가스와 다른 근처의 물질을 먹어치울 때 엄청난 양의 에너지를 발산하고 있어 천문학자들에게 흥미로운 표적이 되고 있습니다.

새로운 연구에서 연구자들은 2012 년 7 월 유럽 우주국의 엑스선-뉴턴 천문대와 미 항공 우주국의 핵 분광 망원경 어레이(누 스타)의 관측을 분석했다.

철 원자에 의해 방출되는 고에너지 광을 제로화함으로써,망원경은 1365 년 블랙홀에 동그라미를 치고 가스와 먼지를 탐욕스러운 몸으로 끌어들이는 평평하고 회전하는 부착 원반의 움직임을 추적할 수 있었다.

천문학자들은 방출이 강하게 왜곡되어 있다는 것을 발견했는데,이는 부착 디스크의 안쪽 가장자리가 블랙홀에 아주 가까울 수 있다는 것을 암시한다. 이것은 차례로 빠르게 회전하는 블랙홀을 의미합니다.일반 상대성 이론은 블랙홀이 더 빨리 회전할수록 디스크가 더 가까이 올 수 있다고 말합니다.해리슨은 말했다.

그러나 그것은 단지 하나의 해석 일뿐입니다. 또 다른 사람은 이전에 증착 디스크 방출에서 관찰 된 그러한 왜곡이 초대질량 블랙홀과 그것을 관찰하는 망원경 사이에 매달려있는 가스 구름에 의해 야기 될 수 있다고 주장한다.

“이것은 큰 논쟁이었습니다.”해리슨은 말했다.

블랙홀의 스핀 다운

2012 년 6 월에 막 발사된 1 억 6500 만 달러 규모의 누스타 망원경이 마침내 이 사건을 깼다.

누스타의 고에너지 엑스레이에 대한 초감도 측정을 이용하여,천문학자들은 추정되는 가스 구름이 관측된 왜곡 레벨을 생성하기 위해 엄청나게 두꺼워야 한다고 계산했다.

“이 두꺼운 구름을 통해 빛을 발하기 위해서는 블랙홀이 너무 밝아서 기본적으로 스스로를 날려 버릴 것”이라고 누 스타 임무의 수석 조사관 인 해리슨은 말했다. “그래서 우리가보고있는 것은 이러한 상대 론적 왜곡입니다. 그리고 그것은 디스크가 블랙홀에 가까워지고 있다는 것을 의미하며,이는 블랙홀이 빠르게 회전해야한다는 것을 의미합니다.”

하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 귀도 리살리티와 이탈리아 국립 천체물리학 연구소의 아르세트리 천문대가 이끄는 연구팀은 이 회전 속도를 일반 상대성 이론이 허용하는 속도의 84%로 계산했다.

이 수치는 시간당 마일로 잘 변환되지 않기 때문에 이해하기 어렵습니다. 그러나 블랙홀이 엄청나게 빠르게 회전하고 있다고 말하는 것이 안전합니다.

“실제 속도의 비유는 옳지 않다”고 해리슨은 말했다. “그러나 당신이 말할 수있는 것은 회전하는 블랙홀이 그들 주위의 시공간을 비틀어 버린다는 것입니다. 그리고 만약 여러분이 블랙홀 근처에 서있다면,기본적으로 여러분의 시공간은 꼬이거나 끌려서 4 분마다 한 번씩 회전해야 할 것입니다.”

새로운 연구는 오늘 온라인으로 출판되었습니다(2007 년 2 월 20 일). 27)저널 자연.

천문학자들은 초질량 블랙홀이 성장함에 따라 스핀의 대부분을 획득한다고 생각한다. 그래서 그들의 회전 속도를 연구하면이 괴물이 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

예를 들어,1365 의 블랙홀의 초고속 스핀은 블랙홀이 수많은 작은 블랙홀 합병을 통해 성장하지 않았다는 것을 의미한다고 해리슨은 말했다.

오히려,1365 중앙 블랙홀은 하나의 주요 합병에서,또는 단순히 장기간에 걸쳐 안정적으로 유지 된 부착 디스크에서 물질을 삼킴으로써 스핀을 획득했을 가능성이 더 큽니다.

이 새로운 연구는 초질량 블랙홀의 본질과 진화를 더 잘 이해하기위한 첫 걸음을 대표한다고 해리슨은 말했다.

“우리는 이와 같이 더 많은 측정을 할 것”이라고 그녀는 말했다. “결국 당신이하고 싶은 것은 실제로 더 먼 블랙홀을 측정 할 수있는 더 큰 망원경을 가지고 그래서 우리는,샘플의 통계를 사용하여,그들이 우주 시간에 걸쳐 성장하는 방법을 이해할 수있다.”

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