우주 최초의 초대형 블랙홀은 어떻게 형성 되었습니까? 은하와 블랙홀의 진화에 대한 새로운 모델은 충돌로 인해 충돌하는 은하가 약 130 억년 전에 형성된 블랙홀을 생성했을 가능성이 있음을 보여줍니다. 이 발견은 우주 초기 역사의 잃어버린 장을 채우고 과학자들이 우리가 알고있는 중력과 암흑 물질이 어떻게 우주를 형성했는지 이해하는 다음 장을 작성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
최근 오하이오 주립대 (Ohio State University)의 Stelios Kazantzidis는 은하가 충돌했을 때 최초의 초 거대 블랙홀이 생겼음을 보여주는 새로운 컴퓨터 시뮬레이션을 만들었습니다. 함께 합병했습니다 이것은 빅뱅 이후 처음 몇 십억 년 동안 일어 났을 것입니다.
Kazantzidis는“우리의 결과는 우주에서 구조가 어떻게 형성되는지에 대한 중요한 실현에 새로운 이정표를 추가합니다.
이전에 천문학 자들은 중력이 계층 적으로 진화한다고 생각했는데, 여기서 중력은 작은 조각의 물질을 함께 모으고, 그 작은 조각들은 점차 더 큰 구조물을 형성하기 위해 함께 모여 들었다.
그러나 새로운 모델은 그 개념을 고개로 돌리고 있습니다.
“이러한 발견들과 함께, 우리의 결과는 우주 역사상에서 은하와 거대한 블랙홀 모두가 빠르게 구축되는 것을 보여줍니다. “놀랍게도 이것은 계층 적 구조 형성과 상반됩니다. 역설은 암흑 물질이 계층 적으로 성장하지만 일반 물질은 성장하지 않는다는 것을 깨닫고 나면 해결됩니다. 눈에 보이는 은하와 초 거대 블랙홀을 구성하는 일반적인 문제는 더 효율적으로 붕괴되며, 우주가 매우 어렸을 때도 마찬가지였으며, 은하계와 블랙홀의 반 계층 적 형성을 야기했습니다.”
즉, 큰 은하와 초 거대 블랙홀이 빠르게 합쳐지고 우리 은하계와 같은 작은 비트와 그 중심에있는 비교적 작은 블랙홀이 더 느리게 형성됨을 의미합니다. 카 잔치 디스는 최초의 초 거대 블랙홀을 형성 한 은하가 여전히 남아 있다고 말했다.
슈퍼 컴퓨터에서 수행 된 새로운 시뮬레이션은 100 배 더 작은 특징들을 해결할 수 있었고, 합쳐진 은하의 중심에 광년 미만의 규모로 세부 사항을 밝혀 냈습니다.
이 때문에 천문학 자들은 두 가지를 볼 수있었습니다. 첫째, 은하 중심의 가스와 먼지가 응축되어 단단한 핵 디스크를 형성했습니다. 그런 다음 디스크가 불안정 해졌고 가스와 먼지가 다시 수축되어 결국 밀도가 높은 구름이 형성되어 결국 거대한 블랙홀이 생겼습니다.
카 잔치 디스는 우주론에 대한 시사점은 매우 광범위하다고 말했다.
예를 들어, 은하의 특성과 중심 블랙홀의 질량이 서로 관련되어 있다는 표준 개념은 수정되어야 할 것입니다. 우리 모델에서는 블랙홀이 은하보다 훨씬 빠르게 자랍니다. 따라서 블랙홀은 은하의 성장에 의해 전혀 조절되지 않을 수 있습니다. 블랙홀의 성장에 의해 은하계가 조절 될 수있다”고 말했다.
이 새로운 모델은 또한 아인슈타인의 일반 상대성 이론 : 중력파에 대한 직접적인 증거를 찾기 위해 하늘을 찾는 천문학 자들을 도울 수 있습니다.
일반적인 상대성 이론에 따르면, 모든 고대 은하 합병은 시공간 연속체에서 잔물결이 발생하는 거대한 중력파를 만들었을 것입니다.
NASA의 레이저 간섭계 우주 안테나와 같은 새로운 중력파 검출기는 이러한 파동을 직접 감지하고 다른 방법으로는 연구 할 수없는 천체 물리 및 물리적 현상으로 새로운 창을 열도록 설계되었습니다.
과학자들은 초기 우주에서 초 거대 블랙홀이 어떻게 형성되는지, 그리고 그 실험 결과를 해석하기 위해 오늘날 우주에 어떻게 분포되어 있는지를 알아야합니다. 새로운 컴퓨터 시뮬레이션은 실마리를 제공해야합니다.
은하 충돌 모델에 대한 비디오는이 링크를 참조하십시오.
출처 : 오하이오 주립대 학교
