소용돌이 치는 은하가 '괴물' 블랙홀의 적색 퀘이사 주위에서 결합 - Sciencetimes

James Webb 우주 망원경을 사용하여 초기 우주의 시간을 거슬러 올라가면서 천문학자들은 놀라운 사실을 발견했습니다. 거대한 블랙홀 내의 희귀한 적색 퀘이사 주위에 은하단이 합쳐져 있다는 것입니다. 존스 홉킨스 대학과 국제 팀의 발견은 수십억 년 전에 은하가 어떻게 현대 우주로 합쳐졌는지 관찰할 수 있는 전례 없는 기회를 제공합니다.

은하의 진화를 연구하는 존스 홉킨스의 박사후 연구원인 공동 저자인 Andrey Vayner는 “우리는 이 시스템에서 극적인 일이 일어날 것이라고 생각합니다.”라고 말했습니다. “은하는 일생 중 이 완벽한 순간에 있으며 수십억 년 안에 완전히 다른 모습으로 변모하려고 합니다.”

작품은 언론에 천체 물리학 저널 편지 오늘 arXiv 종이 저장소에서 사용할 수 있습니다.

NASA, 유럽 우주국, 캐나다 우주국이 지난 12월 발사한 제임스 웹 우주 망원경은 지금까지 우주로 보낸 가장 크고 강력한 망원경입니다. 그것의 초기 일반 관측은 7월에 공개되었지만, 이 퀘이사 이미지는 작동 첫 달 동안 망원경이 가리키는 위치를 결정하기 위해 치열한 글로벌 경쟁을 통해 선택된 13개의 “조기 보기” 프로젝트 중 하나입니다.

볼티모어에서 존스 홉킨스 팀은 바이든 대통령이 7월 11일 Webb의 데뷔 사진을 공개한 후 며칠 안에 그들이 선택한 표적이 관찰된다는 소식을 듣고 컴퓨터 가까이에 머물렀습니다. 그 다음 여름 토요일 Vayner와 대학원생 Yuzo Ishikawa는 갑자기 데이터가 도착했을 때 Webb 데이터베이스를 반복해서 새로 고치고 있었고, 이로 인해 일요일에는 입이 떡 벌어질 정도로 상세한 원시 이미지를 이해하기 위해 급하게 다국적 팀 회의를 소집했습니다.

NASA/ESA 허블 우주 망원경과 쌍둥이자리-북쪽 망원경의 근적외선 적분장 분광계(Near-Infrared Integral Field Spectrometer) 기기에 의한 이 지역의 초기 관측이 퀘이사를 정확히 지적하고 은하의 전이 가능성을 암시했지만, 아무도 Webb의 선명한 영상으로 의심하지 않았습니다. 그들은 적어도 세 개의 은하가 그 지역을 소용돌이 치는 것을 볼 것입니다.

공동 연구책임자인 나디아 L. 자캄스카(Nadia L. Zakamska)는 “이전 사진에서 우리는 은하가 합병 과정에서 모양이 왜곡되기 때문에 다른 은하와 상호 작용할 수 있다는 힌트를 봤다고 생각했다”고 말했다. 2017년 당시 존스 홉킨스 박사후 연구원이었던 Dominika Wylezalek과 함께 프로젝트를 구상하는 데 도움을 준 존스 홉킨스 천체 물리학자이자 현재 하이델베르그 대학의 그룹 리더입니다. “하지만 Webb 데이터를 얻은 후 저는 ‘여기서 무엇을 보고 있는지 전혀 모르겠습니다. 이 모든 것이 무엇입니까!’라고 생각했습니다. 우리는 이 이미지들을 바라보며 몇 주를 보냈습니다.”

Webb는 믿을 수 없을 정도로 빠르게 움직이는 적어도 3개의 은하를 밝혀냈고, 이는 많은 양의 질량이 존재한다는 것을 암시합니다. 팀은 이것이 초기 우주에서 가장 밀도가 높은 은하 형성 영역 중 하나가 될 수 있다고 믿고 있습니다.

빛이 우리에게 오는 데 시간이 걸리기 때문에 우주의 아주 먼 지역에 있는 이와 같은 물체를 볼 때 우리는 약 115억 년 전 또는 우주 진화의 가장 초기 단계에서 방출된 빛을 보고 있는 것입니다. 이와 같은 거대한 은하 떼는 당시에는 흔했을 것이라고 자캄스카는 말했다.

은하 떼의 해석에 기여한 Ishikawa는 “이 멋진 물체를 처음으로 본 사람 중 한 명이 매우 흥분됩니다.”라고 말했습니다.

10여 년 전 학부생 때 망원경에 대해 처음 들었을 때부터 Webb 데이터를 사용하는 것을 꿈꿨고 무엇을 기대해야 하는지 안다고 생각했던 Vayner조차도 우주에서 오랫동안 연구해 온 자신의 위치가 그러한 망원경으로 밝혀지는 것을 보고 충격을 받았습니다. 명쾌함.

Webb 원시 데이터를 과학적 분석에 적용하는 데 중요한 역할을 한 Vayner는 “이 개체에 대한 우리의 이해를 실제로 변화시킬 것입니다.”라고 말했습니다.

Zakamska가 은하 소용돌이의 중심에 있는 “괴물” 블랙홀이라고 부르는 것에 의해 연료가 공급되는 눈부실 정도로 밝은 퀘이사는 약 115억 년 전의 희귀한 “매우 붉은” 퀘이사이며 그러한 거리에서 본 것 중 가장 강력한 것 중 하나입니다. Vayner는 본질적으로 블랙홀이 형성되고 있으며 주변의 가스를 먹고 덩어리가 커지고 있다고 말했습니다. 지구와 블랙홀 근처의 빛나는 가스 사이의 먼지와 가스 구름은 퀘이사를 붉게 만듭니다.

팀은 이미 이 예상치 못한 은하단에 대한 후속 관측을 진행하고 있으며, 밀도가 높고 혼돈스러운 은하단이 형성되는 방식과 중심에 있는 초대질량 블랙홀의 영향을 더 잘 이해하기를 희망하고 있습니다.

Zakamska는 “여기에서 보는 것은 데이터 세트에 있는 것의 작은 부분 집합일 뿐입니다.”라고 말했습니다. “여기에 너무 많은 일이 진행 중이므로 가장 놀라운 사실을 먼저 강조했습니다. 여기 있는 모든 얼룩은 이 엄마 은하로 병합되는 아기 은하이며 색상은 다른 속도이며 전체가 매우 복잡한 방식으로 움직이고 있습니다. 이제 동작을 풀기 시작할 수 있습니다.”

다른 저자: Wylezalek, Caroline Bertemes, Weizhe Liu, Jorge K. Barrera-Ballesteros, Hsiao-Wen Chen, Andy D. Goulding, Jenny E. Greene, Kevin N. Hainline, Nora Lutzgendorf, Fred Hamann, Timothy Heckman, Sean D Johnson, Dieter Lutz, Vincenzo Mainieri, Roberto Maiolino, Nicole PH Nesvadba, Patrick Ogle 및 Eckhard Sturm.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221020130235.htm