1970 년대 이래로 천문학 자들은 지구로부터 약 26,000 광년 떨어진 우리 은하의 중심에는 궁수 자리 A *라고 알려진 초 거대 블랙홀 (SMBH)이 존재한다고 이론화했습니다. 약 4,400 만 km (27.3 백만 마일)의 직경을 측정하고 약 4 백만 태양 질량으로 무게를 측정 한이 블랙홀은 우리 은하의 형성과 진화에 지대한 영향을 미쳤습니다.
그러나 과학자들은 그것을 직접 볼 수 없었으며 그 존재는 별과 물질을 둘러싼 물질에 미치는 영향으로부터 유추되었습니다. 그러나 중력 협력 **에 의해 수행 된 새로운 관측은 궁수 자리 A *와 관련된 문제에 대해 가장 자세한 관측을했으며, 이는 은하수 중심에 블랙홀이 존재한다는 가장 강력한 증거입니다.
최근 연구에 실린“거대한 블랙홀 SgrA *의 마지막 안정된 원형 궤도 근처의 궤도 운동 탐지”에 대한 연구 결과. 천문학과 천체 물리학 – Max Planck Institute of Extraterrestrial Physics (MPE)의 라인 하르트 젠젤 (Reinhard Genzel)이 이끌 었으며 중력 협력을 구성하는 다양한 과학자들을 포함시켰다.
GRAVITY 공동 작업 (여러 유럽 연구 기관 및 대학의 과학자들로 구성)은 ESO의 VLTI (Very Large Telescope Interferometer)의 일부인 GRAVITY 기기와의 연관성으로 인해 이름이 붙여졌습니다. 이 기기는 VLT의 4 대 망원경에서 나오는 빛을 결합하여 직경 130m (426.5ft)의 가상 망원경을 만듭니다.
지난 2 년 동안이 팀은이 악기를 사용하여 은하 중심과 Sgr A *를 관찰하여 주변 환경에 미치는 영향을 관찰했습니다. 이러한 관찰의 목적은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측 된 내용을 테스트하고 가장 가까운 후보자를 연구하여 SMBH에 대해 자세히 알아 보는 것입니다.
또 다른 목적은 Sag A * accretion disc (블랙홀을 도는 가스 벨트)에서 적외선 플레어 (일명 '핫스팟')의 궤도 운동을 검색하는 것이 었습니다. 상대 속도로 가속되는이 가스가 블랙홀의 사건 지평 (ISCO)을 최대한 많이 끌어 당기면 플레어가 발생합니다.
팀은 VLTI의 GRAVITY 기기를 사용하여 Sag A * 주위의 원형 궤도에서 빛의 속도의 30 %까지 가속 된 벨트에서 나오는 플레어를 관찰했습니다. 재료가 블랙홀의 복귀 지점 근처에서 선회하는 것이 처음 관측되었을뿐만 아니라, 블랙홀 근처에서 선회하는 재료에 대한 가장 자세한 관측이었습니다.
Max Planck 외계 물리 연구소의 과학자이자 논문의 공동 저자 인 Oliver Pfuhl는 최근 ESO 보도 자료에서 다음과 같이 말했습니다.
“실제로 빛의 속도의 30 %에서 거대한 블랙홀을 공전하는 물질을 목격하는 것은 놀랍습니다. 중력의 엄청난 감도 덕분에 우리는 전례없이 세부적으로 실시간으로 진행 과정을 관찰 할 수있었습니다.“
그들이 수행 한 관찰은 또한 Sag A *가 실제로는 '대규모 블랙홀 패러다임'으로 알려진 초 거대 블랙홀이라는 이론을 확인했다. Genzel이 설명했듯이이 업적은 과학자들이 수십 년 동안 기대해온 것입니다. "이것은 항상 우리의 꿈의 프로젝트 중 하나 였지만 우리는 그것이 곧 그렇게 될 수 있기를 희망하지 않았습니다."
흥미롭게도, 중력 협력이 우리 은하의 중심을 관찰하기 위해 VLTI를 사용한 것은 이번이 처음이 아닙니다. 올해 초, 팀은 근적외선 (SINFONI) 기기에서 중력장 관측을위한 중력 및 분광기를 사용하여 Sag A *와 밀접한 비행을하면서 별의 움직임을 측정했습니다.
별 (S2)이 궁수 자리 A *의 극단적 인 중력장에 가까워지면서 팀은 별의 위치와 속도를 측정하고이를 이전 측정 값과 비교했습니다. 그것들을 다양한 중력 이론과 비교 한 후, 그들은 별의 행동이 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 예측과 일치 함을 확인할 수있었습니다.
이러한 극한 환경에서 일반 상대성 이론이 처음으로 확인 되었기 때문에 이것은 큰 성과였습니다. Pfuhl은 다음과 같이 설명했다.
“우리는 S2를 면밀히 모니터링하고 있었고, 항상 궁수 자리 A *를 주시하고 있습니다. 우리가 관찰하는 동안, 우리는 블랙홀 주위에서 3 개의 밝은 플레어를 발견 할만큼 운이 좋았습니다. 운이 좋은 우연의 일치였습니다!“
결국, 국제 협력과 최첨단 도구의 조합 덕분에 이러한 혁신적인 관찰이 가능해졌습니다. 미래에는 더 진보 된 도구와 개선 된 데이터 공유 방법이 우주의 더 많은 미스터리를 열어 과학자들이 어떻게되었는지 이해하도록 도와 줄 것입니다.
그리고 ESO가 제공 한 최근 발견에 대해 이야기하는이 ESOcast를 확인하십시오.
** 중력 협력은 Max Planck 외계 물리 연구소, LESIA 파리 천문대, CNRS (Nationale de Researches Scientifique), Max Planck Institute for Astronomy, Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA)의 멤버들로 구성됩니다. , 유럽 남부 관측소 (ESO) 및 여러 유럽 대학교.
