우리 은하의 중심에는 대략 1 천만개의 별이 단지 1 파섹 (3.25 광년)의 공간으로 채워져있는 지역이 있습니다. 이 중심에는 궁수 자리 A *로 알려진 초 거대 블랙홀 (SMBH)이 있으며,이 질량은 태양이 4 백만 명이 넘습니다. 수십 년 동안 천문학 자들은 놀라운 힘을 이해하고 그것이 우리 은하의 진화에 어떻게 영향을 미쳤는지 이해하기 위해이 지역을 더 잘 보려고 노력해 왔습니다.
그들이 찾은 것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 테스트하는 데 사용 된 궁수 자리 A * (S1 및 S2와 같은)와 매우 밀접하게 공전하는 일련의 별을 포함합니다. 최근에는 UCLA의 Galactic Center Orbits Initiative 팀이 SMBH를 도는 일련의 소형 물체를 감지했습니다. 이 물체는 가스 구름처럼 보이지만 궁수 자리 A *와의 궤도에서 얼마나 가까운 지에 따라 별처럼 행동합니다.
최근에 저널에 실린 결과를 설명하는 연구 자연, 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학 (UCLA)의 Anna Ciurlo 박사가 이끌었습니다. 그들이 연구에서 알 수 있듯이,이 물체들은 우리 은하의 SMBH를 100 년에서 1,000 년 사이로 돌고 있습니다. 이 물체는 대부분 컴팩트하게 보이지만 블랙홀과 가장 가까운 궤도에있을 때 뻗어 있습니다.
그들의 연구는 우리 은하의 중심 근처에서 이러한 물체들을 점점 더 많이 발견 한 약 15 년간의 관측에 기초한다. 첫 번째 목표 (나중에 G1)는 2005 년 Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman 및 Arthur E. Levine 천체 물리학 교수 인 UCLA Galactic Center Group의 이사이자이 연구의 공동 저자가 이끄는 팀에 의해 발견되었습니다.
이것은 2012 년에 Ghez 교수와 동료들이 2014 년에 궁수 자리 A *에 밀접하게 접근하는 두 번째 물체 (G2)를 발견했을 때 이어졌습니다. 처음에 G1과 G2는 그들이 궁수 자리 A *는 SMBH의 중력에 의해 파쇄되지 않았습니다 (블랙홀에 접근 할 때 가스 구름에 일반적으로 발생하는 현상). Ghez가 설명했듯이 :
“가까운 접근 시점에 G2는 정말 이상한 서명을 받았습니다. 우리는 전에 그것을 보았지만 블랙홀에 가까워지고 길어질 때까지 너무 독특하게 보지 않고 가스의 대부분이 찢어졌습니다. 블랙홀에서 멀어 졌을 때 아주 무해한 물체가되어서 가장 가까워지면서 바깥 쪽 껍질을 잃어 버렸고 이제는 더 작아지고 있습니다.”
2018 년 Cuirlo 박사와 국제 천문학 자 팀 (Ghez 교수 포함)은 W.M.에 의해 수집 된 12 년의 데이터를 사용했습니다. eck 천문대와 적응 광학 기술 (Ghez 교수가 개척자에게 도움을 주 었음)은 은하 중심 근처에서이 세 가지 물체 (G3, G4 및 G5)를 식별합니다. 그 이후로이 지역에서 총 6 개의 물체가 식별되었습니다 (G1 – G6).
가장 최근의 연구에서 Cuirlo 박사가 이끄는 팀은 W.M.에서 얻은 13 년 근적외선 데이터를 사용했습니다. 이 6 가지 물체의 궤도를 조사하기위한 Keck의 OSIRIS 일체형 필드 분광계. 천문학 자들은 천체 학자들에게 2019 년 여름에 Ghez 교수와 동료들이 한 일반적인 상대성 이론을 테스트 할 수있는 기회를 제공하기 때문에 이러한 연구에 흥미가 있습니다.
UCLA 물리 및 천문학 교수이자 공동 저자 인 Mark Morris가 설명했듯이이 물체의 운명은 천문학 자들이 매우 장관을 기대하기 때문에 알고 싶어하는 것입니다.
"G 물체에 대해 모든 사람들이 흥분한 것 중 하나는 중앙 블랙홀로 스윕 할 때 조력에 의해 잡아 당겨지는 물질이 필연적으로 블랙홀에 들어가야한다는 것입니다." "그런 일이 발생하면 블랙홀에서 먹은 재료가 가열되어 풍부한 방사선을 방출하기 때문에 인상적인 불꽃 놀이를 연출할 수있을 것입니다."
우리 은하의 중심 지역을 관찰하는 과정에서 지금까지 6 개의 물체가 존재한다고보고했습니다. 그러나 그들은 또한 G1과 G2가 매우 유사한 궤도를 가지고 있지만 다른 4 개의 물체는 상당히 다르다는 것을 알았습니다. 이것은 자연스럽게 6 개 모두가 비슷한 종류의 객체인지 아니면 G1과 G2가 이상치인지에 대한 문제를 야기합니다.
이를 해결하기 위해 Ghez와 그녀의 동료들은 6 개의 물체 모두 SMBH의 강력한 중력 때문에 병합 된 이진 별이라고 믿고 있습니다. 이 프로세스는 완료하는 데 백만 년 이상이 걸렸으며 이진 스타 합병이 실제로 매우 일반적임을 나타낼 수 있습니다. Ghez가 설명했듯이 :
“블랙홀은 이진 별을 합쳐서 몰고있을 수 있습니다. 우리가보고 있었지만 이해하지 못한 많은 별들이 현재 침착 한 합병의 최종 산물 일 수 있습니다. 우리는 은하와 블랙홀이 어떻게 진화 하는지를 배우고 있습니다. 이진 별이 서로 상호 작용하고 블랙홀과 상호 작용하는 방식은 단일 별이 다른 단일 별과 블랙홀과 상호 작용하는 방식과는 매우 다릅니다.”
Ghez의 팀이 2019 년 9 월에 다시보고 한 또 다른 흥미로운 관측은 궁수 자리 A *가 지난 24 년 동안 더 밝아지고 있다는 사실입니다. 이는 더 많은 물질을 소비하고 있음을 나타냅니다. 마찬가지로 2014 년에 관찰 된 G2의 연신은 블랙홀에 의해 최근에 소비되었을 수있는 가스를 가스에서 끌어내는 것으로 나타났습니다.
이것은 근처에서 일어나는 스텔라 합병이 궁수 자리 A *에게 먹이를주고 있음을 나타낼 수 있습니다. 가장 최근의 관측에 따르면 G2의 외피에서 나온 가스가 급격히 늘어나지 만 내부에 포함 된 먼지는 많이 늘어나지 않았다. 이것은 무언가가 먼지를 작게 유지했음을 의미하며, 이는 별이 G2 내부에있을 수 있다는 강력한 증거입니다.
Ciurlo가 말했듯이이 발견은 UCLA Galactic Center Group의 수십 년에 걸친 관찰 덕분에 가능해졌습니다.
“Ghez 교수 그룹이 20 년 이상 수집 한 고유 한 데이터 세트는 이러한 발견을 가능하게했습니다. 우리는 이제‘G’개체를 가지고 있으므로 G2와 같은‘일회성 이벤트’를 설명하는 것이 아닙니다.”
한편,이 팀은이 새로운 클래스의 객체에 속할 수있는 다른 후보를 이미 확인했으며 계속 분석하고 있습니다. 궁극적으로이 연구는 천문학 자들이 대부분의 은하에서 일어나고있는 일과 핵심에서 별과 SMBH 사이의 상호 작용이 어떻게 진화를 이끌고 있는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
게즈는“지구는 26,000 광년 떨어져있는 은하 중심에 비해 교외에있다”고 말했다. “우리 은하의 중심은 우리 은하보다 10 억 배 높은 별 밀도를 가지고 있습니다. 중력 견인력이 훨씬 강합니다. 자기장은 더 극단적입니다. 은하의 중심은 천체 물리학의 X- 스포츠 인 극단적 인 천체 물리학이 발생하는 곳입니다.”
