새로운 발견은 초기 초거대질량 블랙홀에 빛을 비추다

텍사스 대학교와 애리조나 대학교의 천문학자들은 초기 우주에서 알려진 가장 극단적인 은하 중 하나에서 빠르게 성장하는 블랙홀을 발견했습니다. 은하와 그 중심에 있는 블랙홀의 발견은 최초의 초대질량 블랙홀 형성에 대한 새로운 단서를 제공합니다. 신작이 출간되었습니다. 왕립천문학회 월간 공지.

연구팀은 칠레에 위치한 전파 관측소인 ALMA(Atacama Large Millimeter Array)로 관측한 결과 COS-87259라는 이름의 이 새로운 초거대 블랙홀을 포함하는 은하가 매우 극단적이며 1000배의 속도로 별을 형성한다는 것을 확인했습니다. 10억 태양 질량 이상의 성간 먼지를 포함하고 있는 우리 은하수입니다. 은하계는 이 강렬한 별 형성의 폭발과 그 중심에서 성장하는 초거대질량 블랙홀 모두에서 밝게 빛납니다.

이 블랙홀은 새로운 유형의 원시 블랙홀로 간주됩니다. 우주 “먼지”로 두껍게 둘러싸여 있어 거의 모든 빛이 전자기 스펙트럼의 중적외선 범위에서 방출됩니다. 연구원들은 또한 이 성장하는 초대질량 블랙홀(종종 활성 은하핵이라고 함)이 호스트 은하를 통해 거의 광속으로 움직이는 물질의 강력한 제트를 생성하고 있음을 발견했습니다.

오늘날 우리 태양보다 수백만에서 수십억 배 더 큰 질량을 가진 블랙홀은 거의 모든 은하의 중심에 있습니다. 이 초대형 블랙홀이 어떻게 처음 형성되었는지는 과학자들에게 수수께끼로 남아 있습니다. 특히 우주가 아주 어렸을 때 이러한 물체 중 몇 개가 발견되었기 때문입니다. 이러한 광원에서 나오는 빛이 우리에게 도달하는 데 너무 오래 걸리기 때문에 우리는 그것들을 과거에 존재했던 그대로 봅니다. 이 경우에는 빅뱅 이후 7억 5천만 년 후이며, 이는 현재 우주 나이의 약 5%입니다.

이 새로운 물체에 대해 특히 놀라운 점은 보름달 크기의 10배 미만인 유사한 물체를 감지하는 데 일반적으로 사용되는 하늘의 상대적으로 작은 부분에서 식별되었다는 점입니다. 아주 초기의 우주. 이것은 이전 데이터에서 완전히 예상하지 못한 것입니다.

초기 우주에서 우리가 알고 있는 유일한 다른 초거대질량 블랙홀은 우주 먼지에 의해 상대적으로 가려지지 않는 활성 블랙홀인 퀘이사입니다. 이 퀘이사는 COS-87259와 비슷한 거리에서 극히 드물며 전체 하늘에 수십 개만 있습니다. COS-87259와 그 블랙홀의 놀라운 발견은 초기 초거대질량 블랙홀의 풍부함과 이들이 일반적으로 형성하는 은하의 유형에 대한 몇 가지 질문을 제기합니다.

이 논문의 주저자이자 현재 오스틴에 있는 텍사스 대학의 박사후 연구원인 Ryan Endsley는 “이러한 결과는 초기 초거대질량 블랙홀이 종종 먼지에 의해 심하게 가려졌음을 시사합니다. 이것은 다른 사람들이 몇 년 동안 예측해 온 것이며, 이 시나리오를 뒷받침하는 최초의 직접적인 관측 증거를 보게 되어 정말 기쁩니다.”

여기에 표시된 Arp 299와 같은 유사한 유형의 물체가 보다 국소적인 현재 우주에서 발견되었습니다. 이 시스템에서 두 개의 은하가 함께 충돌하여 두 은하 중 하나에서 성장하는 초대질량 블랙홀을 심하게 가리고 강렬한 항성 폭발을 생성합니다.

Endsley는 “아무도 초기 우주에서 이런 종류의 물체를 발견할 것이라고 예상하지 못했지만, 이 발견은 우주의 수명 초기에 어떻게 수십억 개의 태양 질량 블랙홀이 형성될 수 있었는지에 대한 훨씬 더 나은 이해를 구축하는 데 한 걸음 더 다가갔습니다. , 뿐만 아니라 가장 거대한 은하가 처음 진화한 방법.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230224135116.htm