천체 물리학자들은 안드로메다 은하에서 희귀종 블랙홀을 발견했을 수 있습니다

Jan 26 2022

2017년 12월 미얀마에서 본 안드로메다 은하 .

2017년 12월 미얀마에서 본 안드로메다 은하.

천체 물리학자 팀은 우리 옆집 은하에 있는 별 덩어리가 중간 질량 블랙홀을 숨기고 있다고 믿고 있습니다. 이 블랙홀은 존재할 것으로 예상되지만 확실히 관찰된 적이 없는 유형입니다.

문제의 구상성단은 B023-G078로 불리며 약 250만 광년 떨어진 안드로메다 은하 외곽에 위치하고 있습니다. 연구원들은 620만 개의 태양의 질량을 포함하고 있는 이 성단이 실제로 벗겨진 핵이라고 믿고 있습니다. 그리고 이 은하계 덩어리의 중심은 중간질량 블랙홀(IMBH) 이라고 천체물리학 저널(The Astrophysical Journal )에 발표된 논문에서 연구원들은 말했습니다 .

천체 물리학자인 아닐 세스(Anil Seth)는 "이 IMBH의 가장 흥미로운 점은 위치입니다. 우리가 생각하는 안드로메다 주변의 거대한 성단은 실제로 안드로메다의 중력에 의해 외곽이 벗겨진 이전 왜소은하의 핵심이라고 생각합니다."라고 말했습니다. 유타 대학교(University of Utah)와 최근 논문의 공동 저자가 Gizmodo에 보낸 이메일에서. "고질량의 벗겨진 핵에 대한 이전 작업, 시뮬레이션 및 이 작업에 기초하여, 이러한 벗겨진 은하 핵이 실제로 IMBH에 대한 가장 일반적인 환경일 수 있는 것처럼 보입니다(즉, 현재 은하보다 벗겨진 은하 핵에 더 많을 수 있습니다. 핵).”

블랙홀은 모두 거대하지만 우주 에는 " 빅" 의 다양한 변형이 있습니다. 항성질량, 중간질량, 초질량 블랙홀의 세 가지 등급은 태양과 관련하여 설명됩니다. 항성질량 블랙홀은 일반적으로 태양 질량의 10~100배입니다 . 초대질량 블랙홀은 그 크기의 수십억 배에 이를 수 있어 우주에서 가장 거대한(확실히 가장 밀도가 높은) 물체가 될 수 있습니다.

허블이 촬영한 벗겨진 핵 B023-G078로 의심되는 모습.

그러나 100,000에서 100만 태양 질량 범위의 중간 질량 블랙홀 은 천체 물리학 기록 에 설명할 수 없을 정도로 없습니다 . 그것들은 매우 드물기 때문에 의심되는 중간질량 블랙홀은 아직 확인 되지 않았기 때문에 후보로 언급되고 있습니다. 중간 질량 블랙홀 용의자는 이전에 감마선 과 X 선을 사용하여 탐지 되었지만 블랙홀 질량 범위의 간격을 확실히 차지할 후보는 아직 없습니다.

문제의 일부는 우리가 블랙홀이 어떻게 진화하는지에 대해 아직 많이 모른다는 것입니다. 항성질량 블랙홀은 나중에 어떻게든 초거대질량 블랙홀로 끝납니다 . 아마도 중간질량 블랙홀은 그 진화의 짧은 단계일 것입니다.

최근 연구팀은 쌍둥이자리 천문대와 허블 우주망원경의 새로운 관측 자료를 활용해 B023-G078의 질량 분포를 계산한 결과 이 천체가 구상성단처럼 보이지 않는다는 사실을 발견했다. 그것은 벗겨진 핵처럼 보였습니다. 그런 다음 그들은 성단에서 움직이는 별의 속도를 모델링하고 B0234-G078의 중심에 블랙홀이 없으면 별이 너무 느리게 움직일 것이라고 결정 했습니다 .

연구를 주도한 리버풀 존 무어스 대학의 천체 물리학자인 레누카 페체티(Renuka Pechetti)는 유타 대학 발표 에서 “우리가 얻고 있는 별의 속도는 중심에 일종의 암흑 덩어리가 있다는 직접적인 증거를 제공한다”고 말했다 . “구상 성단이 큰 블랙홀을 형성하는 것은 매우 어렵습니다. 그러나 그것이 벗겨진 핵 안에 있다면, 이미 블랙홀이 존재하고 더 큰 은하로 떨어진 더 작은 은하의 잔해로 남아 있어야 합니다.”

Seth는 남아 있는 가장 큰 불확실성은 단일 중간질량 블랙홀로 보이는 것이 항성질량 블랙홀 무리가 될 수 있고, 단일 물체로 인식될 수 있을 만큼 충분히 가깝게 자리 잡고 있다고 말했습니다. ( 7,800광년 떨어져 있는 별 덩어리인 NGC 6397의 경우가 그러했으며 , 처음에는 블랙홀 진화에서 누락된 고리로 생각되었습니다.)

Pechetti는 안드로메다에 있는 3개의 다른 구상성단 을 조사 하여 공개할 비밀이 있는지 확인할 계획입니다. 새로 출시된 Webb Space Telescope 에 의해 적외선으로 이루어진 관측을 포함한 미래 관측 은 천체 물리학자들이 누락된 중간 블랙홀이 있는 곳을 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.