우주에서 가장 놀랍고 중요한 블랙홀

행성이나 별처럼 표면이 없습니다. 그들은 그림자로만 볼 수 있습니다. 그리고 그들의 은밀함이 충분히 불안하지 않다면, 그들은 은하계의 배수구 역할을 하여 “사건의 지평선”, 일명 돌이킬 수 없는 지점에 너무 가까이 오는 천체를 삼킵니다.

블랙홀: 일상적인 죽음의 함정이 아닙니다.

별이 죽는 동안 엄청난 양의 태양 물질이 스스로 붕괴되어 작은 공간에 빽빽하게 채워져 블랙홀을 형성합니다. 그러나 일부는 태양 질량의 수백만에서 수십억 배에 달하는 더 광대하고 신비합니다. 블랙홀의 중력은 너무 강해서 빛조차 탈출할 수 없습니다.

보이지 않는 우주 물체에 관해서, 우리는 서로를 비교하는 것이 어렵다는 것을 압니다.

걱정 마: 매셔블 는 질량, 회전, 위치, 궤도를 도는 동반자, 역사적 중요성 및 재능을 기반으로 블랙홀의 점수를 매기는 등급 시스템(독점)을 개발했습니다. 플레어, 때때로 빠르게 발사될 수 있는 엑스레이. 우리가 “재능”이라고 말할 때 우리는 각 구멍의 고유함을 의미합니다. je ne sais quois.

2022년 5월 12일 이벤트 호라이즌 망원경이 놀라운 과학적 돌파구를 선보인 이후로 순위를 조정했습니다. 축하합니다, 궁수자리 A*, 당신은 초대질량 블랙홀입니다. 당신은 목록에서 훨씬 더 높고 탐나는 자리에 올랐습니다.

10. 첫 번째

Stephen Hawking은 Cygnus X-1에 블랙홀이 포함되어 있는지 여부를 두고 1974년에 내기를 낸 것으로 유명합니다.
크레딧: 광학: DSS; 삽화: NASA/CXC/M.Weiss Press 이미지 및 캡션

시그너스 X-1 모든 것을 시작한 블랙홀입니다.

1964년 신비한 X선의 근원으로 발견되었지만 과학계는 30년 동안 이것이 블랙홀이라는 데 동의하지 않았습니다.

Stephen Hawking은 Cygnus X-1에 블랙홀이 포함되어 있는지 여부를 놓고 1970년대에 한 내기에 패한 것으로 유명하며, 1990년 Hawking의 양보는 논란의 여지가 있는 주제에 대한 관찰 과학의 생각이 얼마나 발전했는지를 상징적으로 보여줍니다. 이제 그것은 우주에서 가장 많이 연구된 물체 중 하나이며 과학자들은 오늘날에도 이에 대한 새로운 정보를 배우고 있습니다.

백조자리 X-1은 파란색 동반성을 먹고 있으며 태양 질량의 21배입니다.

9. 기울어진 것

맥시 J1820+070

블랙홀 시스템 MAXI J1820+070은 시스템의 궤도 축에서 40도 이상 기울어져 있습니다.
크레딧: Binsim/R. Hynes로 제작한 이미지

이것은 옆으로 회전합니다.

연구원들은 붕괴된 항성으로 구성된 시스템을 동료 별, 즉 서로 밀접하게 공전하는 블랙홀과 백색 왜성에서 물질을 끌어당기는 시스템을 발견했습니다. MAXI J1820+070이라고 불리는 이 듀오는 지구에서 약 10,000광년 떨어진 은하수에 위치하고 있습니다. 설상가상으로 블랙홀의 기울기와 궤도는 완전히 다른 축에 있습니다.

이 기울어진 블랙홀이 존재한다는 사실은 구멍이 어떻게 형성되는지에 대한 이론에 도전합니다. 얼마나 기울어져 있습니까? 천문학자들은 시스템의 궤도 축을 측정하고 이를 블랙홀의 회전에 대해 알려진 정보와 비교했습니다. 데이터에 따르면 회전축이 시스템의 궤도축에서 40도 이상 기울어져 있는 것으로 나타났습니다.

8. 곧 충돌할 것

PKS 2131-021

PKS 2131-021에 있는 한 쌍의 블랙홀이 병합에 가까워지고 있습니다.
크레딧: Caltech-IPAC

90억 광년 떨어진 초거대질량 블랙홀에 위안을 주기에는 너무 가까워지는 거대한 친구가 있는 것으로 보입니다.

궤도가 줄어들면서 한 쌍의 블랙홀이 PKS 2131-021 은하계는 충돌에 점점 더 가까워집니다. 이것은 병합 직전에 관찰된 두 번째 블랙홀 쌍입니다.

남가주에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 Joseph Lazio는 성명을 통해 이러한 결론에 도달하는 데 45년 동안의 무선 데이터가 필요했다고 말했습니다. 두 개의 블랙홀은 2년마다 서로를 돌고 있습니다.

그 영향은 약 10,000년 후에 발생할 것으로 예상됩니다. 지금으로부터는 오랜 시간이 지난 것처럼 보일 수 있지만 이 크기의 블랙홀이 공전을 시작하고 합쳐지는 데는 1억 년이 걸릴 것입니다. NASA는 이 두 가지가 큰 충돌의 99% 이상이라고 말했습니다.

7. 분쇄기

PGC 043234

별이 여기 PGC 043234 은하에 있는 것과 같이 블랙홀에 너무 가까이 접근하면 중력이 조석력을 일으켜 별을 갈기갈기 찢을 수 있습니다.
크레딧: NASA/CXC/U. 미시간/J. Miller et al.; 그림: NASA/CXC/M. 바이스

과학자들은 소름 끼치는 잔치 중에 지구에서 2억 9천만 광년 떨어진 은하의 중심에서 블랙홀을 포착했습니다.

별이 블랙홀에 너무 가까이 다가가면 여기에 있는 것과 같이 PGC 043234 은하의 중력은 별을 갈기갈기 찢을 수 있는 조석력을 일으킵니다. 이 경우 별의 파편 중 일부는 고속으로 튕겨져 나가며 나머지는 블랙홀로 떨어집니다. 이로 인해 수년간 지속될 수 있는 뚜렷한 X선 플레어가 발생합니다.

세 대의 X선 망원경으로 천문학자들은 블랙홀에 너무 가까이 다가가 먹어치우고 있는 별의 마지막 “외침”을 감지했습니다.

이번 연구의 저자 중 한 명인 네덜란드 우주연구소(Institute for Space Research)의 젤 카스트라(Jelle Kaastra)는 “블랙홀은 별을 찢어버리고 물질을 정말 빨리 삼키기 시작하지만 그것이 끝이 아니다”라고 말했다. “블랙홀은 그 속도를 따라가지 못하기 때문에 물질의 일부를 바깥쪽으로 밀어냅니다.”

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최초의 사진에서 은하수의 초대질량 블랙홀을 보라

6. 스릴러

GRS 1915+105

GRS 1915+105가 특이한 이유는 초당 약 1,000번 회전한다는 것입니다.
출처: X선(NASA/CXC/Harvard/J.Neilsen et al); 광학(Palomar DSS2)

GRS 1915+105두 개의 별을 포함하는 는 모든 찻잔 놀이기구의 어머니입니다. 이 시스템은 지구에서 약 35,000광년 떨어진 독수리자리에 기반을 두고 있으며 태양 질량의 약 14배에 달하는 블랙홀을 포함하고 있습니다.

다른 블랙홀과 마찬가지로 별가스는 중심을 향해 소용돌이친다. 나선형으로 형성되면서 강착 디스크라고 하는 구멍 주위에 물질 저장소를 형성합니다.

GRS 1915+105가 특이한 이유는 초당 약 1,000번 회전한다는 것입니다. 그것이 가능한 최대 비율입니다. 과학자들은 블랙홀이 홀 바깥으로 시공간을 얼마나 강하게 끌어당기는지를 결정하기 위해 스핀을 측정합니다. 중대한 전환점그 무엇도 벗어날 수 없는 지점.

5. 미들급

B023-G078

B023-G078의 블랙홀은 유일하게 확인된 중간질량 블랙홀 중 하나입니다.
크레딧: Iván Éder, HST ACS/HRC

이 블랙홀은 중간에 있다는 점에서 특별하기 때문에 여기에 딱 맞는 순위가 바로 여기 목록의 중간에 있습니다.

블랙홀은 내부에 B023-G078우리 옆집 안드로메다 은하에 있는 거대한 성단.

100,000 태양질량에서는 대부분의 은하 중심에서 발견되는 블랙홀보다 작지만 별이 죽고 폭발할 때 생성되는 블랙홀보다 훨씬 큽니다. 에 발표된 연구에 따르면 이것은 이 블랙홀을 유일하게 확인된 중간 질량 블랙홀 중 하나로 만듭니다. 천체물리학 저널 1월에.

새로운 블랙홀은 “벗겨진 핵”으로 알려진 것으로, 작은 은하계의 잔해가 더 큰 은하계로 떨어졌고, 외부 별은 중력에 의해 제거되었습니다. 남은 것은 한 번에 더 큰 은하를 도는 작은 은하였으며 중심에 블랙홀이 있는 아주 작고 조밀한 핵입니다.

4. 누락된 링크

GNz7q

과학자들은 GNz7q를 별과 퀘이사를 형성하기 시작한 어린 은하 사이의 중요한 “잃어버린 고리”라고 부릅니다.
출처: NASA, ESA, Garth Illingworth(UC Santa Cruz), Pascal Oesch(UC Santa Cruz, Yale), Rychard Bouwens(LEI), I. Labbe(LEI), Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/University of Copenhagen, 덴마크

과학자들이 부른다 GNz7q 초기 우주에서 별을 형성하기 시작한 어린 은하와 퀘이사(퀘이사) 사이의 중요한 “잃어버린 연결”입니다.

현재 이론에 따르면 이와 같은 초거대질량 블랙홀은 퀘이사로 진화하기 전에 별 폭발 은하의 먼지로 뒤덮인 핵에서 삶을 시작합니다.

코펜하겐 대학의 닐스 보어 연구소의 천문학자인 후지모토 세이지(Seiji Fujimoto)는 “GNz7q는 이 두 희귀 개체군 사이에 직접적인 연결을 제공하고 우주 초기에 초대질량 블랙홀의 급속한 성장을 이해하는 새로운 길을 제공합니다”라고 말했습니다. 그리고 성명서에서 연구의 주 저자. “우리의 발견은 우리가 후기 시대에 관찰하는 초대질량 블랙홀의 전구체에 대한 예를 제공합니다.”

과학자들은 이 블랙홀이 빅뱅 이후 불과 7억 5천만 년 전에 존재했다고 믿고 있습니다.

NASA에 따르면 물체에서 나오는 복사의 혼합물은 별 형성에만 기인할 수 없습니다. 자외선 및 적외선 광원은 블랙홀에 떨어질 것으로 예상되는 물질과 일치합니다.

3. 스타 환생

헤니즈 2-10

Henize 2-10의 이 블랙홀은 별을 갈기갈기 찢고 모든 조각을 삼키는 대신 왜소 은하에서 별 형성을 촉진하고 있습니다.
출처: NASA, ESA, Z. Schutte(XGI), A. Reines(XGI), A. Pagan(STScI)

블랙홀은 일반적으로 우주에서 빛을 빨아들이는 진공으로 생각되는 잘 이해되지 않는 우주체입니다.

에 블랙홀 헤니즈 2-10 실제로 부정적인 고정 관념을 받아들이고 고개를 돌립니다. 별을 갈기갈기 찢고 모든 조각을 삼키는 대신 이 블랙홀은 왜소 은하에서 별 형성을 촉진하는 것으로 믿어집니다. 환생과 같습니다.

허블 우주 망원경의 이미징 및 분광학은 블랙홀에서 “탯줄과 같은” 밝은 별 탄생 지역으로 뻗어나가는 가스 흐름을 보여주며, 이는 별 무리의 형성을 촉발합니다.

위의 사진은 어린 별들로 빛나는 은하를 보여줍니다. 분홍색 구름과 검은 먼지로 둘러싸인 밝은 중심은 블랙홀의 영역을 나타냅니다.

2. 이웃

궁수자리 A*

궁수자리 A*는 우리 은하의 중심에서 발견되는 초대질량 블랙홀입니다.
크레딧: 이벤트 호라이즌 망원경

우리 동네 초거대질량 블랙홀을 만나보세요. 궁수자리 A*. 이것은 태양보다 400만 배나 더 큰 은하수의 중심부에 있는 블랙홀입니다.

하지만 생각만큼 가깝지 않습니다. 과학자들은 지구에서 26,000광년 떨어진 거리를 추정했습니다.

“Sagittarius A-star” 또는 줄여서 Sgr A*로 발음되는 궁수자리 A*는 최근에 큰일을 겪었습니다. 2022년 5월 12일 이벤트 호라이즌 망원경 그룹은 사상 두 번째로 블랙홀의 실제 사진을 공개했습니다. 과학자들은 우리은하의 블랙홀이 너무 흔하기 때문에 획기적인 사진이 획기적인 성과라고 말합니다. 그것을 연구하면 연구원들이 우주 전체의 전형적인 초대질량 블랙홀에 대해 더 많이 배울 수 있습니다.

1. 증거

메시에-87

M87의 블랙홀은 최초로 사진에 찍힌 것입니다. 당신이 보고 있는 것은 그것을 둘러싸고 있는 밝은 강착 원반에 드리워진 그림자입니다.
출처: Event Horizon Telescope 협력 외.

지구에서 5500만 광년 이상 떨어진 곳에 특별한 초대질량 블랙홀이 있습니다. 타원은하의 중심에 위치한 이 구멍은 메시에-87질량은 태양의 65억 배입니다.

그러나 그것이 예외적인 이유는 아닙니다. M87*이 1번 슬롯에 적합한 이유는 무엇입니까? 단순함: 이것은 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 실제로 작동하고 있다는 시각적 증거를 제공하는 최초의 사진 촬영이었습니다.

블랙홀은 정의상 보이지 않습니다. 블랙홀을 탈출할 만큼 빠르게 이동할 수 있는 빛은 없습니다. 천문학자들은 중력이 다른 물체와 상호 작용하는 방식에서 그것들을 감지하고, 예술가들은 그것을 묘사하기 위해 극적인 삽화와 비디오를 만듭니다.

이 경우 과학자들은 M87의 블랙홀을 실루엣으로 포착했습니다. 그들은 지구 크기의 하나의 망원경으로 함께 작동하는 여러 지상 기반 전파 망원경으로 이 위업을 달성했습니다.

블랙홀에 관한 한, 이 블랙홀은 매우 거칠며, 은하의 가장자리까지 거대한 복사 제트를 발사합니다.

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