전체 하늘은 확산 된 고 에너지 빛으로 가득합니다 : 우주 X 선 배경. 지난 몇 년간 천문학 자들은이 방사선이 개별 물체와 거의 완전히 연관 될 수 있음을 보여줄 수있었습니다. 마찬가지로, 17 세기 초 갈릴레오 갈릴레이 (Galileo Galilei)는 은하수의 빛을 별들로 분해했습니다. X-ray 배경은 수억 개의 초 거대 블랙홀에서 발생하며,이 구멍은 먼 은하계의 중심에있는 물질로부터 공급됩니다. 블랙홀은 질량이 증가하기 때문에 성장 단계 동안 X- 선 배경에서 관찰됩니다. 오늘날 우주에는 거의 모든 은하의 중심에 거대한 블랙홀이 있습니다.
물질이 블랙홀의 심연을 돌파 할 때, 그것은 거의 빛의 속도에 의해 우주의 소용돌이 주위에서 속도를 내고 너무 강하게 가열되어, 그것이 전에 높은 에너지 방사선의 형태로 "마지막 도움의 울음 소리"를 방출합니다. 영원히 사라집니다. 따라서 추정 적으로 보이지 않는 블랙홀은 소위 활성 은하의 중심에 잘 공급된다면 우주에서 가장 빛나는 물체 중 하나입니다. 물질의 화학 칼 요소는 특성 파장의 X- 선을 방출하므로 스펙트럼 지문을 통해 식별 할 수 있습니다. 철분의 원자는 우주에서 가장 풍부하고 고온에서 가장 강하게 방출되기 때문에 특히 유용한 진단 도구입니다.
경찰이 과속 차량을 식별하는 레이더 트랩과 유사한 방식으로 블랙홀 주위를 돌고있는 철 원자의 상대 속도는 빛의 파장 변화를 통해 측정 할 수 있습니다. 그러나 아인슈타인의 특수성 및 일반 상대성 이론에 의해 예측 된 효과의 조합을 통해, 특징적으로 넓고 비대칭적인 라인 프로파일, 즉 블랙홀의 X- 레이 광선에 지문이 번질 것으로 예상됩니다. 특수 상대성 이론은 움직이는 시계가 느리게 작동한다고 가정하고, 일반 상대성 이론은 큰 질량 근처에서 시계가 느리게 작동한다고 예측합니다. 두 효과 모두 철 원자에 의해 방출 된 빛이 전자기 스펙트럼의 장파장 부분으로 이동합니다. 그러나 우리가 소위“누적 원반”(그림 1)에서 돌고있는 물질을 측면에서 관찰하면, 우리를 향한 원자의 빛은 더 짧은 파장으로 이동하고 우리에게서 멀어지는 것보다 훨씬 밝게 보입니다. 이러한 상대성 효과는 물질이 블랙홀에 가까워 질수록 강해집니다. 구부러진 시공간 때문에 빠르게 회전하는 블랙홀에서 가장 강합니다. 지난 몇 년 동안 일본의 ASCA 위성으로 1995 년에 처음으로 근처의 은하계에서 상대 론적 철선 측정이 가능해졌습니다.
이제 Max-Planck-Institute의 Gnnther Hasinger 주변의 연구원들은 외계 물리학을 위해 스페인 산티아고에 위치한 스페인 연구소 (Instituto de F? sica de Cantabria)의 Xavier Barcons와 영국 케임브리지 천문학 연구소의 Andy Fabian과 함께 X- 선 배경의 약 100 개의 먼 블랙홀의 평균 X- 선 광에서 상대적으로 번져서 보이는 철 원자 지문을 발견했다 (도 2). 천체 물리학 자들은 유럽 우주국 ESA의 X- 선 관측소 XMM- 뉴턴을 활용했습니다. 그들은 기기를 500 시간 이상 동안 북두칠성 별자리의 한 장을 가리키고 수백 개의 약한 X- 선 소스를 발견했습니다.
우주의 팽창으로 인해, 은하들은 거리에 따라 속도가 증가함에 따라 우리로부터 멀어 지므로 스펙트럼 선은 모두 다른 파장으로 나타납니다. 천문학 자들은 먼저 은하계의 나머지 프레임으로 모든 물체의 X- 선 광을 보정해야했습니다. American Keck-Telescope로 100 개 이상의 물체에 필요한 거리 측정을 수행했습니다. 모든 물체에서 빛을 합한 후 연구원들은 예상치 못한 큰 신호와 철선의 특징적으로 넓어진 모양에 매우 놀랐습니다.
신호의 강도로부터 그들은 축적 된 물질에서 철 원자의 비율을 추론했다. 놀랍게도, 상대적으로 어린 블랙홀의“영양”에서 철의 화학적 함량은 상당히 나중에 만들어진 태양계보다 약 3 배 높습니다. 그러므로 초기 우주의 은하 중심에는 철을 생산하는 데 특히 효율적인 방법이 있었을 것입니다. 선의 너비는 철 원자가 블랙홀에 가깝게 방사되어야하며 빠르게 회전하는 블랙홀과 일치해야합니다. 이 결론은 X-ray 배경의 에너지를 근처 은하의“휴면”블랙홀의 총 질량과 비교 한 다른 그룹에서도 간접적으로 발견됩니다.
원본 출처 : Max Planck Society News Release
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