천문학자들은 NASA와 유럽우주국(European Space Agency)의 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)을 사용하여 초거대 블랙홀이 호스트 은하계에서 새로운 별을 형성하는 데 필요한 연료를 빼앗을 수 있음을 확인했습니다. 케임브리지 대학이 이끄는 국제팀은 빅뱅 이후 약 20억년 후인 초기 우주에서 대략 은하수 크기의 은하를 관찰하기 위해 제임스 웹 망원경을 사용했습니다. 대부분의 큰 은하와 마찬가지로 중심에 초대질량 블랙홀이 있습니다. 그러나 이 은하는 본질적으로 “죽은” 상태입니다. 대부분 새로운 별의 형성이 중단되었습니다. 이미지 출처: Francesco D’Eugenio
천문학자들은 NASA와 유럽 우주국의 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 초거대 블랙홀이 새로운 별을 형성하는 데 필요한 연료를 모은하에서 빼앗을 수 있음을 확인했습니다. 결과 잡지에 실렸어요 자연 천문학.
캠브리지 대학이 공동으로 이끄는 국제 팀은 웹 망원경을 사용하여 빅뱅 이후 약 20억 년 후 초기 우주에서 대략 은하수 크기의 은하계를 관찰했습니다. 대부분의 큰 은하와 마찬가지로 중심에 초대질량 블랙홀이 있습니다. 그러나 이 은하계는 본질적으로 “죽은” 은하계입니다. 새로운 별의 형성이 대부분 중단되었습니다.
이번 연구의 공동 저자인 캠브리지 카블리 우주론 연구소의 프란체스코 디유제니오(Francesco DiEugenio) 박사는 다음과 같이 말했습니다. “이전 관측에 따르면 우리는 이 은하는 소멸된 상태에 있다는 것을 알았습니다. 크기 때문에 많은 별을 형성하지 않고 있으며, 우리는 블랙홀과 그 형성의 종말 사이의 연결을 기대합니다.”
“그러나 웹 망원경이 출현할 때까지 우리는 이 은하계를 충분히 자세히 연구하여 이 연관성을 확인할 수 없었으며, 이 소멸 상태가 일시적인지 영구적인지는 아직 알 수 없습니다.”
공식적으로 GS-10578로 명명된 이 은하는 자세히 관찰하기로 결정한 동료의 이름을 따서 “파블로 은하”라고 불렸습니다. 이 은하의 총 질량은 우리 태양 질량의 약 2000억 배에 달합니다. 그리고 그 별의 대부분은 125억년에서 115억년 전 사이에 형성되었습니다.
연구 공동저자인 카블리 우주론 연구소의 로베르토 마이올리노 교수는 “초기 우주에서는 대부분의 은하계가 많은 별을 형성하고 있었기 때문에 이 시기에 이렇게 거대한 죽은 은하계를 보는 것은 흥미롭다”고 말했다. “이렇게 거대한 크기에 도달할 만큼 충분한 시간이 있었습니다. 별 형성을 멈추는 과정은 상대적으로 빠르게 일어날 가능성이 높습니다.”
연구원들은 웹 망원경을 사용하여 이 은하가 은하의 중력을 벗어날 수 있을 만큼 빠른 초당 최대 약 1,000km의 속도로 대량의 가스를 방출하고 있음을 발견했습니다. 블랙홀은 이러한 빠른 바람을 은하계 밖으로 밀어냅니다.
블랙홀이 모여 있는 다른 은하들과 마찬가지로 파블로 은하는 뜨거운 가스의 빠른 바람을 가지고 있지만 이 가스 구름은 얇고 질량이 낮습니다. Webb은 이전 망원경으로는 볼 수 없었던 바람의 새로운 구성 요소를 발견했습니다. 이 가스는 더 차가워서 밀도가 더 높고, 가장 중요한 것은 빛을 방출하지 않는다는 것입니다. 뛰어난 감도를 갖춘 웹 천문대는 이러한 어두운 가스 구름을 볼 수 있는데, 그 이유는 가스 구름이 그 뒤에 있는 은하계에서 나오는 빛의 일부를 차단하기 때문입니다.
은하계에서 방출되는 가스의 질량은 은하계가 계속해서 새로운 별을 형성하는 데 필요한 것보다 더 큽니다. 기본적으로 블랙홀은 은하계를 굶어 죽게 만듭니다.
“우리는 범인을 찾았습니다. 블랙홀은 은하계가 새로운 별을 형성하는 데 필요한 ‘음식’의 원천을 차단함으로써 이 은하계를 죽이고 비활성 상태로 유지하고 있습니다.”라고 DiEugenio는 말했습니다.
이전 이론적 모델에서는 블랙홀이 은하에 이러한 영향을 미칠 것이라고 예측했지만 Webb 이전에는 이 효과를 직접적으로 감지할 수 없었습니다.
이전 모델에서는 별 형성이 끝나면 은하에 격렬하고 격동적인 영향을 미치며 그 과정에서 은하의 모양이 파괴될 것이라고 예측했습니다. 그러나 이 원반 모양 은하계의 별들은 여전히 질서정연하게 움직이고 있는데, 이는 이것이 항상 그런 것은 아니라는 것을 시사합니다.
“우리는 블랙홀이 은하계에 막대한 영향을 미치고 일반적으로 별 형성을 멈출 수도 있다는 것을 알고 있었지만 웹 망원경이 출현하기 전까지는 이를 직접 확인할 수 없었습니다.”라고 Maiolino는 말했습니다. “이것은 웹 망원경이 초기 우주를 연구하는 능력과 그것이 어떻게 진화했는지에 대한 우리의 능력 측면에서 큰 도약을 이루는 또 다른 방법입니다.”
은하계에서 가장 차갑고 어두운 가스 구성 요소를 표적으로 삼는 ALMA(Atacama Large Millimeter-submillimeter Array)를 사용한 새로운 관측을 통해 이 은하계에 여전히 숨겨진 별 형성 연료가 있는지 여부와 어디에 있는지, 그리고 구멍의 영향은 은하계 주변 지역에 엄청난 암흑이 될 수 있습니다.
자세한 내용은 다음을 참조하세요.
z=3에서 초거대 블랙홀 피드백에 의해 항성 폭발이 소멸된 후 빠르게 회전하는 은하, 자연 천문학 (2024). 도이: 10.1038/s41550-024-02345-1. www.nature.com/articles/s41550-024-02345-1
순교: 천문학자들이 자신의 은하계를 ‘굶어 죽게 만드는’ 블랙홀을 발견했습니다(2024년 9월 16일) https://phys.org/news/2024-09-astronomers-black-hole-starving-host에서 2024년 9월 16일에 검색함 .html
이 문서는 저작권의 보호를 받습니다. 사적인 연구나 조사를 위한 공정한 거래에도 불구하고, 서면 허가 없이는 그 어떤 부분도 복제할 수 없습니다. 콘텐츠는 정보 제공의 목적으로만 제공됩니다.
“경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다.”