블랙홀의 생성과 크기에 대해 알아보기

여러분들은 우주와 관련된 SF영화를 보면 종종 블랙홀이 등장하는 것을 알 수 있습니다. 하지만 블랙홀은 실제로 존재하고 있고 지금도 엄청난 중력을 가지고 있는 것인데요. 중력이 얼마나 쌔냐 하면 가장 빠르다고 알려진 빛조차 블랙홀을 빠져나가지 못 하는 것으로 알려졌습니다.  우주가 후 생성 된 이후로 최초의 빛이 우주에 걸쳐 빛을하는 것은 몇 백만 년이 걸렸는데요. 최초의 별이 형성되기 시작했고 고대 은하도 마찬가지였습니다. 이 은하의 중심에있는 가스와 먼지가 초거대 질량 블랙홀 주위를 휘감기 시작하면서 우주 전체에서 가장 밝은 물체 인 퀘이사를 형성했습니다. 퀘이사 는 우리에게 우주가 어렸을 때의 모습을 엿볼 수있게 해주 며 과학자들은 망원경으로 시간 여행을 통해이 우주의 짐승을 되돌아 볼 수 있습니다. 연구팀은 최근 빅뱅 이후로 약 7억년 전으로 거슬러 올라가는 관측 된 가장 먼 퀘이사를 발견했다고 발표했습니다. 퀘이사는 지금까지 관측 된 가장 오래된 블랙홀과 함께 왔습니다다. 그러나 이 블랙홀의 극단적 인 나이는 그것의 유일한 특징이 아닌데요.

먼저 그 크기가 엄청나게 거대 한것으로 알려졌습니다그리고 과학자들은 그것이 어떻게 극단적 인 크기에 도달했는지 설명 할 수 없다고 밝혔습니다. 이 발견은 화요일 미국 천문 학회 237 차 회의 에서 발표되었으며 천체 물리학 저널 잡지에 게재 될 수 있는 연구에 자세히 설명되어 있는데요. 배경은 다음과 같습니다. 퀘이사는 1960 년대에 발견되었습니다. 그들의 이름은 하나의 퀘이사가 1 조 개의 별과 같은 양의 빛을 방출하면서 우리 태양계보다 작은 공간을 차지하기 때문에 '준 항성 물체'라는 이름에서 유래되었습니다. 과학자들은 퀘이사는 은하 중심에있는 블랙홀 주변에 풍부한 양의 가스와 먼지가있을 때 형성되며, 이는 결국 소용돌이를 치고 소용돌이 치는 과열 물질의 축적 디스크를 형성한다고 믿어왔습니다. 높은 에너지로 때문에 퀘이사는 종종 그들을 밝히는 은하보다 더 빛납니다. 과학자들은 초기 우주의 상태와 시간이 지남에 따라 은하가 어떻게 형성되고 진화했는지에 대해 알려져 있는 고대 천문자료들은 분석해왔습니다. 또 한 퀘이사는 과학자들이 은하와 그 중심에있는 블랙홀 사이의 관계를 더 잘 이해하도록 도울 수 있습니다. 애리조나 대학의 과학자 팀은 지구에서 13억 3 천만 광년 떨어져있는 지금까지 관측 된 가장 먼 퀘이사를 탐지 할 수 있었습니다. 이것은 우주가 겨우 6 억 7 천만년이되었을 때 퀘이사가 있었다는 것을 의미합니다. 현재 나이의 5%정도에 ​​불과합니다. 천문학자들은 일반적으로 우주의 나이를 138억살이라고 알고 있습니다.

중앙에 거대한 블랙홀이있는 퀘이사 J0313-1806에 대한 예술가의 표현은 다양하게 있습니다. J0313-1806이라고 불리는이 퀘이사는 태양보다 훨씬 밝은 빛을 나타내고 있으며 은하수 전체보다 약 천 배 더 많은 에너지를 가지고 있습니다. 최근 관측에 따르면 퀘이사는 빛의 5 분의 1 속도로 블랙홀 주변에서 고속 바람의 형태로 흘러 나오는 과열 가스의 흐름을 가지고 있음을 보여줍니다. 여기에 우리가 모르는 것이 있습니다. 과학자들은이 초 거대 블랙홀이 어떻게 우주 초기에 그렇게 크기로 형성되고 성장할 수 있었는지에 대해 혼란 스럽습니다. 다시 말해, 거대한 크기에 도달하기 위해 주변 물질을 퀘이사가 흡수해서 이렇게 커진것일까요? 애리조나 대학의 NASA 허블 연구원이자 새 논문을 쓴 사람인 웡은 성명 에서 “최초의 거대한 별에 의해 생성 된 블랙홀은 불과 몇억 년 만에 이렇게 커질 수 없을것이라고 말했습니다. 과학자들은 블랙홀이 거대한 별, 폭발성 초신성 의 죽음의 여파로 형성 되거나 은하 내부에서 형성되는 1 세대 별을 중력으로 흡수함으로써 만들어진다고 믿습니다. 그런 다음 시간이 지남에 따라 주변 물질을 삼켜 서 계속 성장합니다. 새로운 연구팀은 블랙홀이 빅뱅 이후 1 억년 일찍 형성되어 가능한 한 빨리 성장했다면 여전히 태양 질량이 약 10,000 개가 될 것이며 현재 자랑하는 16 억이 아니라고 계산했습니다.

"이것은 당신이 무엇을하든,이 블랙홀의 씨앗은 다른 메커니즘에 의해 형성 되었음에 틀림 없다는 것을 말해줍니다."라고 애리조나 대학의 천문학과 부소장이자이 연구의 공동 저자 인 샤오이팬은 은 말했다. "이 경우 엄청난 양의 원시의 차가운 수소 가스가 씨앗 블랙홀로 직접 붕괴되는 것을 포함합니다." 블랙홀은 자신의 이익을 위해 너무 큰 것 외에도 매년 25 개의 태양에 해당하는 질량을 섭취하고 있는것으로 알려졌습니다. 과학자들은 초기 우주에서이 크기의 초거대 질량 블랙홀이 고대 은하계가 별 형성을 중단 한 주된 이유라고 믿고 있으며, 블랙홀은 아기 별을 생성하는 데 필요한 모든 가스와 기타 물질을 고갈시키고 있습니다. 초기 우주에서 블랙홀과 숙주 은하 사이의 다소 격동적인 관계는 과학자들에게 은하가 시간이 지남에 따라 어떻게 형성되고 진화했는지, 그리고 초 거대 블랙홀이 성장에 미치는 영향을 연구 할 수있는 드문 기회를 제공합니다. 연구원들은 현재 2021 년 10 월 31 일로 예정된 나사의 제임스웹 텔레스코프 출시 이후 초기 우주에서이 퀘이사에 대한 추가 관측을 수행하고 더 많은 퀘이사를 발견하기를 희망하고 있는 것으로 알려졌습니다.