천문학자 팀이 중력 렌즈 현상이라는 현상을 이용하여 지금까지 발견된 가장 큰 블랙홀 중 하나를 발견했습니다.
영국 더럼 대학이 이끄는 팀은 전경 은하가 휘어지고 멀리 있는 물체의 빛을 확대하는 중력 렌즈 효과와 DiRAC HPC 시설에서 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 팀이 빛이 어떻게 구부러지는지 면밀히 조사할 수 있었습니다. 은하계 안의 블랙홀 지구에서 수억 광년 떨어져 있습니다.
그들은 전경 은하에서 우리 태양 질량의 300억 배 이상인 초대질량 블랙홀을 발견했는데, 이는 천문학자들이 거의 볼 수 없는 규모입니다.
팀이 수십만 번 우주를 통과하는 빛을 시뮬레이션하기 때문에 이것은 이 기술을 사용하여 발견된 최초의 블랙홀입니다. 각 시뮬레이션에는 서로 다른 질량의 블랙홀이 포함되어 있어 지구로의 빛의 여정을 변경합니다.
연구자들이 그들의 시뮬레이션 중 하나에 초거대질량 블랙홀을 포함시켰을 때, 먼 은하에서 지구에 도달하기까지 빛이 이동한 경로는 허블 우주 망원경이 촬영한 실제 이미지에서 본 경로와 일치했습니다.
그 결과는 오늘 저널에 발표되었습니다. 왕립천문학회 월간 공지.
수석 저자인 더럼 대학교 물리학과의 제임스 나이팅게일 박사는 “태양 질량의 약 300억 배에 달하는 이 특정 블랙홀은 지금까지 발견된 것 중 가장 큰 것 중 하나이며 우리가 할 수 있는 최대 한계에 있습니다. 우리는 블랙홀이 이론가가 될 수 있다고 생각하니 매우 흥미로운 발견입니다.”
중력 렌즈 현상은 전경 은하의 중력장이 배경 은하의 빛을 휘게 하는 것처럼 보일 때 발생하며, 이는 우리가 더 자주 알아차린다는 것을 의미합니다.
실제 렌즈처럼 이 렌즈는 또한 배경 은하를 확대하여 과학자들이 자세히 연구할 수 있도록 합니다.
나이팅게일 박사는 “우리가 알고 있는 대부분의 대형 블랙홀은 활성 상태에 있으며 블랙홀 가까이로 끌어당겨지는 물질이 가열되고 빛, X선 및 기타 방사선의 형태로 에너지를 방출합니다.”라고 말했습니다.
그러나 중력 렌즈 효과를 통해 현재 먼 은하계에서는 불가능한 비활성 블랙홀을 연구할 수 있습니다. 이 접근 방식을 통해 우리는 지역 우주 외부에서 더 많은 블랙홀을 탐지하고 이 이국적인 물체가 우주 시간에 어떻게 진화했는지 밝힐 수 있습니다. .”
독일의 막스 플랑크 연구소(Max Planck Institute)도 포함된 이 연구는 천문학자들이 이전에 생각했던 것보다 비활성적이고 더 거대한 블랙홀을 발견하고 그들이 어떻게 그렇게 거대하게 성장하는지 조사할 수 있는 감질나는 가능성을 열어줍니다.
바로 이 발견의 이야기는 2004년 더럼 대학의 동료 천문학자인 Alastair Edge 교수가 SGS 이미지를 검토할 때 중력 렌즈의 거대한 호를 발견하면서 시작되었습니다.
19년을 빨리 감고 나사의 허블 망원경과 더럼 대학의 DiRAC COSMA8 슈퍼컴퓨터 시설의 고해상도 이미지의 도움으로 나이팅게일 박사와 그의 팀은 이것을 다시 방문하고 더 깊이 탐구할 수 있었습니다.
팀은 이것이 블랙홀의 신비를 더 깊이 탐구할 수 있는 첫 번째 단계이며, 미래의 대규모 망원경이 천문학자들이 블랙홀의 크기와 크기에 대해 더 많이 알기 위해 멀리 떨어진 블랙홀을 연구하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
추가 정보:
James Nightingale et al., Abell 1201: 강력한 중력 렌즈 효과에서 초대질량 블랙홀 감지, 왕립천문학회 월간 공지 (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad587
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