오클라호마 대학 (University of Oklahoma)의 한 연구팀은 은하 밖에서“행성 질량체”를 발견했다. 그것들은 하나의 중력 렌즈 갤럭시와 하나의 중력 렌즈 갤럭시 클러스터에서 퀘이사 마이크로 렌즈라고 불리는 기술을 사용하여 발견되었습니다. 연구원들에 따르면, 행성 질량 물체는 행성 또는 원시 블랙홀입니다.
이러한 탐지는이 유형의 두 번째 및 세 번째입니다. 첫 번째는 2018 년에 동일한 연구원 중 일부가 참여했습니다. 현재 이와 같은 물체를 직접 감지 할 수있는 방법이 없으며 행성과 작은 블랙홀을 구분할 수있는 방법이 없습니다.
보도 자료에서 "저자 유성 행성이나 원시 블랙홀 인 행성 질량 물체의 검출은 별 / 행성 형성 또는 초기 우주의 모델링에 매우 중요하다"고 말했다. "두 집단을 분해하지 않더라도, 원시 블랙홀 집단에 대한 우리의 한계는 이미이 질량 범위에서 이전 한계보다 몇 배나 낮습니다."
이러한 발견을 요약 한 새로운 논문의 제목은“외계 은하계의 행성 질량 물체의 확인”입니다. 저자는 Saloni Bhatiani, Xinyu Dai 및 Eduardo Guerras입니다. 이 논문은 천체 물리 저널에 실렸다.
우리는 지난 몇 년 동안 우리 은하계에서 행성의 다양성과 상대적 풍부성에 대해 많은 것을 배웠습니다. 그러나 다른 은하계는 어떻습니까? 그것들은 세부적인 수준에서 조사하기가 어렵습니다. 이는 우리는 은하계 외계 행성에 대한 증거가 거의 없다는 것을 의미합니다. 그러나 퀘이사 마이크로 렌즈 기반의 새로운 기술은 우리에게 더 많은 증거를 제공하고 있습니다.
이 기술은 먼 밝은 AGN (Active Galactic Nuclei) 또는 퀘이사의 빛에 의존합니다. 그 빛을 이용하여, 연구원들은 행성 체의 빛 신호에서 스펙트럼을 연구 할 수있었습니다. 이를 통해 그들은“은하 후광에 대한이 행성 질량 물체의 비율을 제한”할 수있었습니다. 물체는 숙주 은하의 총 질량의 약 0.01 %이다. 그들의 질량은 목성에서 달 질량까지 다양하며이 질량 범위에서 가장 엄격한 구속 조건을 제공합니다.
두 시스템은 Q J0158-4325 및 SDSS J1004 + 4112입니다.
이 물체들은 중력 적으로 구속력이 없으며, 연구원들에 따르면 두 가지 중 하나입니다. 별과 행성을 형성하는 동안 방출되거나 흩어진 악성 자유 부유 행성; 또는 원시 블랙홀. 연구원들은 논문에서“우리의 분석에 따르면, 결합되지 않은 행성 질량의 물체는 은하에서 보편적이며, 우리는이 물체가 자유 부유 행성 또는 원시 블랙홀 인 것으로 추정합니다.”
“먼 은하의 행성 질량 물체에서 신호를 일관되게 추출 할 수 있습니다. 천체 물리학에 새로운 창이 열립니다.”
Saloni Bhatiani, 공동 연구원 및 박사 OU의 학생.
이 연구는 행성 질량의 물체가 은하에서 보편적 일 수 있음을 보여줍니다. 또한 은하 클러스터의 클러스터 내 영역에 대한 질량에 대한 최초의 제약을 제공합니다. 원시 블랙홀의 경우,이 한계는 이전 한계보다 몇 배 더 큽니다. 논문에서 말했듯이“행성에서 천문학적으로 어두운 천체는 거대한 소형 후광 물체 (MACHO)라고도합니다. 이전에는 은하수 전체 질량의 10 % 미만으로 제한되어있었습니다.” 그러나이 연구는 그것을 호스트 은하의 총 질량의 약 0.01 %로 떨어 뜨립니다.
"우리는 두 개의 새로운 시스템에서 탐지에 대해 매우 기쁘게 생각합니다."Ph.D. 연구원 중 한 사람인 Saloni Bhatiani 학생. “먼 은하의 행성 질량 물체에서 신호를 일관되게 추출 할 수 있습니다. 천체 물리학에 새로운 창이 열립니다.”
논문에 따르면,“FFP (자유 부유 행성)의 수 밀도는 상세한 방출 과정뿐만 아니라 행성 형성 모델에도 달려 있습니다. 원시 블랙홀은 양자 변동으로 인한 팽창 시대 동안 형성된 것으로 생각됩니다. 따라서이 행성-질량 물체는 별 / 행성 형성과 산란 과정의 프로브 또는 인플레이션 시대 초창기 우주의 기본 물리학의 역할을 할 수 있습니다.”
따라서이 연구는 우주가 현재 나이의 절반에 이르렀을 때 행성 질량 물체의 존재를 확인하기 때문에 인상적입니다.
이 작업을 지원하는 데이터는 NASA의 Chandra X-ray Observatory에서 가져 왔습니다. 이 행성 질량 물체에 대한 관찰 증거는 퀘이사의 X 선 방출 선에서 변화로 나타나는 마이크로 렌즈 신호에서 도출되었습니다. 이러한 관측 측정 값은 OU 수퍼 컴퓨팅 센터 교육 및 연구 센터에서 계산 된 마이크로 렌즈 시뮬레이션과 비교되었습니다.
초기 우주에는 원시 블랙홀이 형성되었습니다. 그것들은 대체로 가상적이며, 존재한다면 빅뱅 이후 첫 초에 형성되었습니다. 당시 우주는 균질하지 않고 울퉁불퉁했고 천문학 자들은 밀도가 높고 더운 지역이 블랙홀로 무너 졌을 것이라고 생각합니다.
한동안 스티븐 호킹 후기를 포함한 과학자들은 암흑 물질이 원시 블랙홀 일 수 있다고 생각했습니다. 그러나이 이론은 2019 년 논문에서 발표 된 것으로 보인다.
더:
- 보도 자료 : OU Research Group, Extragalactic 시스템에서 행성 질량 물체 확인
- 연구 논문 : 은하계 시스템에서 행성 질량 물체의 확인
- 우주 잡지 : 이제 우리는 암흑 물질이 원시 블랙홀이 아니라는 것을 알고 있습니다
