거의 볼 수 있듯이 블랙홀을 도는 가스의 난기류 디스크는 미친 이중 고비 모양을 얻습니다. 블랙홀의 강력한 중력은 디스크의 다른 부분에서 오는 빛의 경로를 변경하여 이미지를 왜곡시킵니다. 블랙홀의 강한 중력장은 디스크의 다른 부분에서 오는 빛을 방향을 바꾸고 왜곡하지만 정확히 우리가 보는 것은 보는 각도에 따라 다릅니다. 시스템을 사다리꼴로 볼 때 가장 큰 왜곡이 발생합니다. 출처: NASA의 Goddard 우주 비행 센터/Jeremy Schnittman
1916년 알버트 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 완성했으며, 이는 1905년 뉴턴의 중력 이론과 전자기 법칙을 조화시키려는 시도로 시작된 여정입니다. 일단 완성되면, 아인슈타인의 이론은 중력에 대한 통일된 설명을 우주의 기하학적 속성으로 제공했으며, 여기서 거대한 물체는 시공간의 곡률을 변경하여 주변의 모든 것에 영향을 미칩니다.
게다가, 아인슈타인의 장 방정식은 블랙홀의 존재를 예측합니다. 블랙홀은 너무 커서 빛조차 표면을 빠져나갈 수 없습니다. GR은 또한 블랙홀이 주변의 빛을 휘게 할 것으로 예측하는데, 이는 천문학자들이 멀리 있는 물체를 발견하는 데 사용할 수 있는 효과입니다. 이 기술에 의존하여 국제 과학자 팀은 블랙홀 뒤에서 발생하는 X선 광선으로 인한 빛을 관찰함으로써 전례 없는 위업을 달성했습니다.
이 팀은 스탠포드 대학 카블리 입자 천체 물리학 및 우주론 연구소의 천체 물리학자이자 천체 물리학자인 댄 윌킨스(Dan Wilkins) 박사가 이끌었습니다. 나사 아인슈타인의 동급생. 그는 노바스코샤주 핼리팩스에 있는 세인트 메리 대학교의 연구원들과 합류했습니다. 펜실베이니아 주립 중력 및 우주 연구소, 네덜란드 SRON 우주 연구 연구소.
블랙홀 뒤에서 빛이 반사되는 방식을 보여주는 그림. 크레딧: ESA
ESA의 XMM-Newton 우주 망원경과 NASA의 NuSTAR를 사용하여 Wilkins와 그의 팀은 초대질량 질량 주위에서 오는 밝은 X선 폭발을 관찰했습니다. 블랙홀 (SMBH)는 지구에서 1,800광년 떨어진 나선은하인 I Zwicky 1의 중심에 있습니다. 천문학자들은 이것을 볼 것이라고 기대하지 않았지만, SMBH 구멍(1천만 태양 질량에서 비롯됨)의 강한 중력으로 인해 뒤에서 오는 플레어가 XMM-뉴턴과 NuSTAR에서 볼 수 있습니다.
이 발견은 블랙홀의 사건 지평선을 둘러싸고 있는 밝고 신비한 X선 빛에 대해 더 많이 배우기 위한 조사의 맥락에서 이루어졌습니다. 이 “후광”(이른바)은 가스가 지속적으로 블랙홀에 떨어지고 주위에 회전하는 원반을 형성하기 때문에 발생하는 것으로 믿어집니다. 반지가 빛의 속도로 가속되면 수백만 도까지 가열되고 매듭으로 꼬이는 자기장을 생성합니다.
결국, 이 장은 폭발하는 지점까지 뒤틀려 내부에 저장된 모든 에너지를 방출합니다. 그런 다음 이 에너지는 주변 디스크의 물질로 전달되어 고에너지 X선 전자의 “후광”을 생성합니다. X선 플레어는 Wilkins와 그의 팀이 블랙홀 표면에 부착된 가스 입자로 인해 반사된 빛 에코의 형태로 처음 볼 수 있었습니다.
이 경우 관찰된 X선 광선은 너무 밝아서 일부 X선이 블랙홀로 떨어지는 가스 원반에 빛을 발산했습니다. 플레어가 물러감에 따라 망원경은 더 희미한 플래시를 포착했는데, 이는 블랙홀 뒤에서 가스를 반사하는 플레어의 메아리였습니다. 이 섬광에서 나오는 빛은 블랙홀의 강력한 중력에 의해 반사되어 망원경으로 볼 수 있게 되었지만 약간의 지연이 있었습니다.
이 그림은 지구 궤도에서 지금까지 유럽 우주국(ESA)이 만든 가장 큰 과학 위성인 X선 임무 XMM-뉴턴을 보여줍니다. 크레딧: ESA/D. Ducrosse
팀은 방출되는 빛의 특정 “색상”(특정 파장)을 기반으로 X선 섬광의 근원을 결정할 수 있었습니다. 블랙홀의 저편에서 오는 X선의 색은 강한 중력 환경으로 인해 약간 변했습니다. 여기에 X선 에코가 디스크에서 반사되는 위치에 따라 다른 시간에 보인다는 사실에 추가하여 블랙홀 주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 많은 정보를 담고 있습니다.
결과적으로 이러한 관찰은 일반 상대성 이론에 의해 예측된 행동을 확인했을 뿐만 아니라 팀이 블랙홀 뒤에서 발생하는 과정을 처음으로 연구할 수 있게 해주었습니다. 가까운 장래에 Wilkins와 그의 팀은 이 기술을 사용하여 블랙홀 주변의 3D 지도를 만들고 다른 블랙홀 미스터리를 조사하기를 원합니다. 예를 들어, Wilkins와 그의 동료들은 코로나가 어떻게 그러한 밝은 X선 플레어를 생성하는지에 대한 미스터리를 풀기를 원합니다.
이러한 임무는 계속해서 XMM-뉴턴 우주 망원경과 유럽 우주국(European Space Agency)이 제안한 ATHENA(Advanced High Energy Astrophysics Telescope)로 알려진 차세대 X선 관측소에 의존할 것입니다. 앞으로 몇 년 안에 발사될 예정인 이 망원경과 다른 우주 망원경은 우리가 볼 수 없는 우주의 많은 부분을 밝히고 우주의 많은 비밀에 대해 더 많은 빛을 밝힐 것을 약속합니다.
원래 게시 위치 오늘의 우주.
“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.”