천문학자들은 우리 은하의 별을 배회하는 약 100억 개의 블랙홀이 있다고 추정하지만, 지금까지 단 하나의 블랙홀도 확인하지 못했습니다. 그러나 XNUMX년 간의 세심한 관찰 끝에 허블 우주 망원경은 유령 물체의 질량을 정확하게 측정하여 외로운 블랙홀이 성간 공간을 표류하고 있다는 최초의 직접적인 증거를 제공했습니다. 그것은 약 은하수의 블랙홀.
이 기사에서는 은하수의 블랙홀에 대한 특성, 기원 및 훨씬 더 많은 정보에 대해 설명합니다.
블랙홀이란 무엇인가
먼저 블랙홀에 대한 신화가 많기 때문에 블랙홀이 무엇인지 잘 알아야 합니다. 블랙홀은 거대한 별이 자체 중력의 영향으로 붕괴할 때 발생하는 천문 현상입니다. 엄청나게 높은 밀도와 극도로 강한 중력을 가진 공간 영역을 생성합니다.. 이러한 조건에서 물질은 부피가 거의 XNUMX으로 줄어들도록 압축되어 블랙홀 중심에 밀도가 무한한 지점인 특이점을 생성합니다.
블랙홀의 두드러진 특징은 빛이나 다른 어떤 것도 탈출할 수 없는 블랙홀 주변의 가상 경계인 사건의 지평선입니다. 이것은 이 경계를 넘는 모든 물체가 블랙홀 내부에 절망적으로 갇히게 되어 우주의 "구멍"처럼 보이게 된다는 것을 의미합니다.
블랙홀은 직접 보이지 않지만, 빛을 내지 않기 때문에 주변 물질에 미치는 영향을 통해 그 존재를 유추할 수 있습니다.
은하수의 블랙홀
지금까지 모든 블랙홀 질량은 통계적으로 또는 쌍성계 또는 은하핵의 상호 작용을 통해 추론되어 매우 특별한 발견이 되었습니다.
새로 발견된 불량 블랙홀은 약 5.000광년 떨어진 우리은하의 용골자리-궁수자리 나선팔에 있습니다. 그러나 그들의 발견은 천문학자들이 지구에서 가장 가까운 고립된 별질량 블랙홀이 불과 80광년 떨어져 있을 수 있다고 추정할 수 있게 해 주었는데, 이는 우리 태양계에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리가 막 완성된 것을 고려하면 상대적으로 가까운 거리입니다. 4광년 떨어져 있습니다. 항성질량 블랙홀은 종종 동반성을 만나기 때문에 이 블랙홀은 특이합니다.
은하수의 블랙홀 태양 질량의 20배 이상인 희귀한 거대별에서 태어난다., 은하수의 총 별 수의 천분의 일 미만을 구성합니다. 이 별들은 초신성으로 폭발하여 핵이 중력에 의해 부서져 블랙홀이 됩니다. 자체 폭발이 완벽하게 대칭적이지 않기 때문에 이 블랙홀은 우리 은하계를 뚫고 날아가 떠돌아다니는 블랙홀이 될 수 있습니다.
블랙홀의 탐지
망원경은 빛을 방출하지 않기 때문에 블랙홀을 촬영할 수 없습니다.. 그러나 블랙홀은 공간을 뒤틀어 별이나 그 뒤에 일시적으로 있는 모든 빛을 구부리고 증폭시킵니다.
따라서 블랙홀을 탐지하기 위해 지상 망원경은 풍부한 별 필드와 은하수의 중앙 팽대부 방향으로 수백만 개의 별의 밝기를 모니터링하여 거대한 블랙홀을 드러내는 갑작스럽고 현저한 밝기를 찾습니다. 물체는 우리와 별 사이를 통과합니다.
멀리 있는 별 앞을 지나가는 전경 물체의 중력에 의해 발생하는 공간의 왜곡은 배경 별이 앞을 지나갈 때 일시적으로 구부러지고 증폭됩니다. 천문학자들은 별과 외계 행성을 연구하기 위해 중력 미세렌즈라고 불리는 이 현상을 사용합니다. 그러나 전경에 있는 블랙홀의 특징은 다른 미세중력중력현상 중에서 독특합니다.
블랙홀의 강력한 중력으로 인해 렌즈 효과의 지속 시간이 200일 이상 연장됩니다.. 또한 중간 물체가 전경 별인 경우 전경 별과 배경 별에서 나오는 빛이 일시적으로 혼합되기 때문에 측정된 별빛에서 짧은 색상 변화가 발생할 수 있습니다. 그러나 중력 미세중력중력 이벤트 동안에는 색상 변화가 관찰되지 않았습니다.
그런 다음 허블을 사용하여 블랙홀의 질량, 거리 및 속도를 측정했습니다. 이로 인해 메릴랜드주 볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소의 Kailash Sahu 팀은 약 XNUMX개의 태양 질량으로 질량을 추정했습니다.
은하수의 블랙홀에 대한 대체 설명
한편 이 현상을 연구한 버클리 캘리포니아 대학의 케이시 램이 이끄는 또 다른 천문학자 팀은 이 물체가 블랙홀이나 중성자별일 수 있음을 의미하는 약간 낮은 질량 측정치를 보고했습니다. , 그렇습니다. 나는 두 번째 가능성을 배제하지 않는다.
따라서 그들은 보이지 않는 압축 물체의 질량은 태양 질량의 1,6배에서 4,4배 사이입니다.. 범위의 상한에서 개체는 블랙홀이 됩니다. 범위의 상한에서 개체는 블랙홀이 됩니다. 범위의 상한에서 개체는 블랙홀이 됩니다. 최저점에서는 중성자 별이 될 것입니다.
우리 은하를 배회하는 약 100억 개의 고립된 블랙홀이 있지만, 허블 천문학자들에게 하나의 작은 힌트라도 찾는 것은 건초더미에서 바늘을 찾는 것과 같습니다.
“확실히 블랙홀이라고 말하고 싶은 만큼 모든 옵션을 고려해야 합니다. 여기에는 덜 무거운 블랙홀과 아마도 중성자별도 포함됩니다." 버클리 팀의 Jessica Lu가 설명했습니다. "하지만 그것이 무엇이든, 이 물체는 다른 별이 없는 은하수에서 발견된 최초의 어두운 별 잔해입니다.램이 추가되었습니다.
또 다른 매우 밝은 별이 관찰된 물체에 매우 가깝기 때문에 측정값을 얻는 것은 두 팀 모두에게 어려운 작업이었습니다. Sahu는 "밝은 전구 옆에서 반딧불이의 작은 움직임을 측정하려는 것과 같습니다."라고 말했습니다. "우리는 희미한 소스의 편향을 정확하게 측정하기 위해 근처의 밝은 별에서 빛을 조심스럽게 빼야 했습니다."
Sahu의 팀은 고립된 블랙홀은 은하수를 시속 100.000마일로 이동합니다., 지구에서 달까지 XNUMX시간 이내에 이동할 수 있을 만큼 빠릅니다. 그것은 우리 은하계의 이 지역에 있는 대부분의 가까운 별들보다 빠릅니다.
이 정보를 통해 우리은하의 블랙홀이 그 특성을 발견한 것에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.