솔트 레이크 시티(SALT LAKE CITY) — 너비가 수 광년이고 나이가 130억 년이 넘는 은하계에서 주요 천문학적 발견이 거의 이루어지지 않는 것은 당연한 일이며 전혀 말이 되지 않습니다.
수백만 개의 별들로 이루어진 전 세계적 집합체인 오메가 센타우리(Omega Centauri)는 은하수 은하에 위치하고 있습니다. 중심으로 갈수록 밀도가 너무 높아 개별 별을 구별하는 것이 불가능하며 남위도에서는 밤하늘의 작은 점으로만 볼 수 있습니다.
그러나 이 성단 안에는 천문학자들이 거의 10년 동안 추구하고 논쟁해 왔던 것이 있는데, 이는 유타 대학교와 맥플랑크 천문학 연구소의 연구자들이 주도한 새로운 연구에서 밝혀진 것입니다. 오메가 센타우리는 중심 블랙홀의 본거지입니다.
“이것은 일생일대의 발견입니다. 저는 9개월 연속 그것에 대해 흥미를 느꼈습니다. 그것에 대해 생각할 때마다 잠을 이루기 어렵습니다.”라고 University of Astronomy 부교수인 Anil Seth는 말했습니다. 유타와 연구의 공동 수석 연구원.
“빅풋 수준.”
그만큼 스테디수요일 네이처(Nature) 저널에 발표된 연구에 따르면 블랙홀의 질량 범위는 다양합니다.
일반적인 블랙홀에는 질량이 태양질량 1배에서 수십배에 달하는 항성블랙홀과 태양질량 수십억배에 달하는 초대질량 블랙홀이 포함됩니다.
아직 확실하게 탐지할 수 없는 가장 어려운 것 중에는 연구팀이 발견한 중간 질량의 블랙홀이 있습니다.
이번 연구의 공동 저자이자 유타 대학교 학부생인 매튜 휘태커(Matthew Whitaker)는 “이 중간 질량 블랙홀은 빅풋 별자리에 사는 블랙홀과 약간 비슷합니다.”라고 말했습니다. 블랙홀의 증거 – 사람들은 겁에 질릴 것입니다.”
“건초더미 속의 바늘”
논문에 따르면 오메가 센타우리(Omega Centauri)는 은하수에 삼켜지면서 진화가 중단된 작고 분리된 은하의 핵심인 것으로 보인다. 은하 진화의 현재 상태는 이 최초의 은하가 시간이 지남에 따라 성장할 중간 크기의 중앙 블랙홀을 포함했음을 암시합니다.
하지만 어떻게 찾기 시작합니까?
Max Planck Institute의 그룹 리더이자 이번 연구의 수석 연구원인 Seth와 Nadine Neumeyer는 2019년에 처음으로 Omega Centauri의 형성 역사를 더 잘 이해하는 방법을 연구하기 시작했습니다.
그들은 중심 주변에서 빠르게 움직이는 별을 찾을 수 있다면 블랙홀의 질량을 측정하여 성단의 중심 블랙홀을 둘러싼 질문을 마침내 해결할 수 있다는 것을 깨달았습니다.
별을 찾는 일은 막스 플랑크 연구소의 박사과정 학생인 막시밀리안 하베를의 몫이었습니다. Haberle는 오메가 센타우리 성단의 별 움직임에 대한 대규모 카탈로그 개발을 주도했으며, 성단에 대한 500개 이상의 허블 이미지를 연구하여 140만 개 별의 속도를 측정했습니다.
여기서 문제는 Haberle이 마음대로 사용할 수 있는 대부분의 이미지가 획기적인 과학적 발견을 돕기 위한 것이 아니라 허블의 장비를 교정하기 위한 것이라는 것입니다.
그러나 500개가 넘는 이미지 덕분에 의도하지 않은 데이터 수집이 목적을 달성했습니다.
Haberle는 “고속 별을 찾아 그 움직임을 기록하는 것은 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같았습니다.”라고 말했습니다. 결국 Haberle는 Omega Centauri에서 별의 움직임에 대한 가장 완전한 카탈로그를 보유했을 뿐만 아니라 보관된 건초더미에서 7개의 바늘을 발견했습니다. 이는 Omega Centauri의 중심에 있는 작은 영역에서 빠르게 움직이는 7개의 별입니다.
발견
그러나 이 일곱 별의 발견으로 작업은 끝나지 않았습니다. 각각 다른 속도와 운동 방향을 가진 7개의 별이 존재하기 때문에 연구자들은 서로 다른 효과를 분리하고 오메가 센타우리의 중심 성단의 존재를 확인할 수 있었으며 질량은 태양의 8,200개 이상입니다.
더욱이 이미지는 블랙홀에서 예상되는 중심 질량 위치에 눈에 보이는 물체를 나타내지 않습니다.
추가 분석을 통해 팀에 더 좋은 소식이 전달되었습니다. 논문에서 설명하듯이, 이미지 속 하나의 고속별은 센타우루스자리 오메가에 속하지 않을 수도 있습니다. 이는 우연히 오메가 센타우리 중심의 앞이나 뒤를 지나가는 성단 밖의 별일 수도 있습니다. 반면, 그러한 7개의 별에 대한 관측은 우연이 될 수 없으며 블랙홀의 존재 외에는 설명할 여지가 없습니다.
그는 죽었다.
앞으로 움직이다
이제 팀은 Omega Centauri 코어를 추가로 조사하여 엄청난 발견을 토대로 구축할 계획입니다. Seth는 제임스 웹 우주 망원경을 사용하여 지구를 향하거나 지구로부터 멀어지는 고속 별의 움직임을 측정하도록 승인된 프로젝트를 이끌고 있습니다.
좋다 미래의 도구 가능하다고 물어보세요 별을 찾아보세요 허블보다 더 정밀하게 별이 어떻게 가속되고 궤도가 어떻게 구부러지는지를 결정하는 것이 목표입니다. 물론 이 프로젝트는 미래 세대의 연구자들의 손에 달려 있습니다.
그러나 이번 발견은 센타우루스자리 오메가가 수십억 년 전 은하수에 의해 삼켜졌던 은하계의 핵심 지역이라는 사실을 뒷받침해 줍니다.
연구원들로부터 직접 듣고 싶은 분들을 위해 Seth는 8월 8일 오후 7시에 솔트레이크시티의 Clarke Planetarium IMAX 극장에서 팀의 연구 결과를 발표할 예정입니다. 그 사이에 전체 연구를 찾을 수 있습니다. 연결되었습니다.
“나는 특별한 주장에는 특별한 증거가 필요하다고 생각합니다. 이것은 정말 특별한 증거입니다.”라고 Seth는 말했습니다.
“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.”