최신 뉴스 (KO)

새로운 가스 구름 G2t가 궁수자리 A* 블랙홀 주변 궤도에 대한 미스터리를 해결합니다.

Espaço, estrelas
사진: Espaço, estrelas - janush/shutterstock.com
공유

막스 플랑크 외계 물리학 연구소의 천문학자들이 초거대질량 블랙홀 궁수자리 A* 주위를 도는 독특한 구조를 발견했습니다. 새로운 포메이션은 G2t의 공식 명명법을 받았습니다. 가스상 물체는 지구로부터 약 27,000광년 떨어진 은하수의 중심 지역을 공전하고 있습니다. 이번 탐지는 칠레 영토에 있는 유럽남부천문대(European Southern Observatory)가 운영하는 장비인 초대형망원경(Very Large Telescope)이 수집한 데이터를 바탕으로 이뤄졌다.

G2t의 궤적을 매핑하는 것은 과학계에서 오랜 논쟁을 해결하는 데 필요한 증거를 제공했습니다. 측정 결과에 따르면 새로운 구름은 이전에 동일한 구역에서 관찰된 G1 및 G2 구조의 궤도 매개변수와 거의 동일한 궤도 매개변수를 공유합니다. 움직임의 유사성은 세 천체가 공통의 기원을 가지고 있음을 시사합니다. 이러한 구조물 안에 숨겨진 별이 있다는 가설은 새로운 3차원 분석으로 인해 힘을 잃었습니다.

공간
우주 – Jenny Rykie/Shutterstock.com

은하 중심의 가스 구조 식별

은하수 중심의 상세한 이미지를 포착하려면 이 지역의 우주먼지 밀도로 인해 고도의 기술이 필요합니다. G2t 클라우드는 고정밀 분광학으로 처리된 최근 기록에 등장했습니다. 연구자들은 물체가 매우 빠른 속도로 움직이는 것을 발견했습니다. 일정한 가속도는 초대질량 블랙홀이 가하는 극도의 중력 때문에 발생합니다.

궁수자리 A* 주변 환경은 복잡하고 격동적인 역동성을 보여줍니다. 별과 가스 성단은 서로 매우 가까운 궤도를 따라 공간을 가로지릅니다. G2t의 분리된 식별은 강착 원반에 존재하는 다양한 물질에서 방출되는 빛 신호를 분리함으로써만 실행 가능해졌습니다. 이 작업에는 수개월의 교정이 필요했습니다. 원시 데이터는 아타카마 사막에 설치된 안테나에 의해 캡처되었습니다.

연구를 담당한 팀은 이웃 천체와 관련하여 구름의 정확한 위치를 매핑했습니다. 교차 확인 정보를 통해 G2t가 일시적인 이상 현상이 아닌 것으로 확인되었습니다. 구조는 안정적인 경로를 유지합니다. 가스는 은하 중심의 중력 우물 내에서 예상대로 이동합니다.

궤도 유사성은 숨겨진 별의 존재를 배제합니다.

G1과 G2로 알려진 구조물은 각각의 발견 이후 전문가들의 흥미를 끌었습니다. 가장 큰 의심은 이러한 물체의 정확한 성격과 관련이 있었습니다. 일부 천문학자들은 각 구름이 저광도 별을 둘러싸고 있다고 주장했습니다. 별의 존재는 블랙홀의 조석력 하에서도 가스의 응집력을 설명할 수 있습니다.

G2t의 위치가 시나리오를 바꾸었습니다. 세 개의 구름은 매우 미묘한 회전 각도만 다른 궤도를 따라 우주를 이동합니다. 독립적인 별 3개가 무작위로 비슷한 궤도를 가질 확률은 사실상 0이다. 데이터는 특정 물질 분산 이벤트로 인한 공동 형성을 가리킵니다.

항성핵이 없다는 것은 구름이 전적으로 가스와 먼지로 구성되어 있다는 것을 의미합니다. 이러한 특성으로 인해 스파게티화 과정에 취약해집니다. 궁수자리 A*의 중력은 물체가 페리아스트론에 접근할 때 물질을 늘어뜨립니다. 이러한 구조를 지속적으로 모니터링하면 극한 조건에서 유체 역학을 관찰할 수 있습니다.

IRS16SW 바이너리 시스템은 소스 자료로 작동합니다.

G1, G2 및 G2t가 동일한 원점을 공유하는지 확인하려면 근처에 있는 방출체를 검색해야 합니다. 과학자들은 항성계 IRS16SW를 가장 유력한 후보로 지적했습니다. 중앙 블랙홀 주위를 공전하는 한 쌍의 거대한 별입니다. 두 별 사이의 상호 작용으로 인해 강한 항성풍이 발생하고 외층이 불안정해집니다.

바이너리 시스템의 움직임은 주기적으로 물질을 주변 공간으로 퍼뜨립니다. 연구원들은 IRS16SW를 새로 매핑된 클라우드에 연결하는 중요한 요소를 확인했습니다.

  • 쌍성계의 궤적은 가스 구름이 차지하는 동일한 공간 영역을 가로지릅니다.
  • 물질의 방출 속도는 관찰된 궤도를 형성하는 데 필요한 초기 가속도와 일치합니다.
  • 거대한 별에서 방출되는 가스의 양은 G1, G2 및 G2t에 대해 계산된 총 질량과 호환됩니다.
  • 궤도 각도의 작은 차이는 시간에 따른 방출 시스템의 변위에 해당합니다.

물질의 방출은 표적 펄스 또는 제트에서 발생합니다. 각각의 중요한 방출은 블랙홀을 향한 자체 경로를 따르는 새로운 가스 거품을 생성합니다. G2t 클라우드는 이러한 조각 중 하나를 나타냅니다. 이 물질은 이전 동료와 약간 다른 시간에 배출되었습니다.

ERIS 장비 기술로 3차원 매핑이 가능합니다.

은하 중심 관측의 발전은 지상 장비의 현대화에 직접적으로 달려 있습니다. ERIS 장비는 초대형 망원경의 주 거울과 결합되어 작동합니다. 이 장치는 최첨단 적응 광학 시스템과 고감도 분광기를 결합합니다. 적응광학은 지구 대기로 인한 왜곡을 실시간으로 보정합니다.

개별 광 스펙트럼을 포착하는 능력은 지역 분석을 변화시켰습니다. ERIS는 가스에서 방출되는 빛의 적색편이와 청색편이를 측정합니다. 이 기술은 물질이 망원경 렌즈로부터 멀어지거나 망원경 렌즈 쪽으로 이동하는 정확한 속도를 보여줍니다. 이러한 측정값을 2차원 이미지와 결합하면 궤도 운동의 정확한 3차원 모델이 생성됩니다.

분광학 데이터는 또한 구름의 화학적 구성을 알려줍니다. 이번 분석을 통해 무거운 별에서 방출된 물질에서 예상되는 비율로 수소와 헬륨이 존재한다는 사실이 확인되었습니다. ERIS가 달성한 세부 수준은 천문학 연구의 새로운 표준을 설정합니다. 이 장비는 중앙 성단의 강렬한 밝기 속에서 약한 신호를 분리할 수 있습니다.

은하수의 극한 중력 역학

궁수자리 A* 블랙홀은 상대적으로 작은 공간에 태양 질량의 400만 배에 해당하는 질량을 집중시킵니다. 인력은 국부 운동학을 지배합니다. 별은 사건의 지평선에 가장 가까운 지점을 지날 때 빛 속도의 상당 부분에 도달합니다. IRS16SW와 같은 시스템에서 방출된 가스는 결국 강착 디스크에 연료를 공급하게 됩니다.

G1, G2 및 G2t 구름은 중력 연구를 위한 천연 탐사선 역할을 합니다. 기체 물질의 거동은 현대 물리학의 한계를 테스트합니다. 가스 입자 사이의 마찰로 인해 열이 발생합니다. 이 에너지는 전파 망원경과 적외선 관측소에서 감지할 수 있는 방사선을 방출합니다. 이 공급 주기를 이해하면 블랙홀의 가장 큰 발광 활동 기간을 설명하는 데 도움이 됩니다.

은하수 중심을 완전히 매핑하는 것은 현대 천체물리학에서 가장 큰 과제 중 하나로 남아 있습니다. G2t의 발견은 은하 진화의 퍼즐에 근본적인 조각을 추가합니다. 천문학자들은 동일한 관찰 기술을 사용하여 동일한 지역의 다른 더 작은 가스 구조를 찾을 계획입니다. 장기 모니터링을 통해 중력이 구름을 소모함에 따라 이러한 구름의 궁극적인 운명을 밝혀낼 수 있습니다.

공유

더 많은 뉴스: 최신 뉴스 (KO)

더 보기