천문학 자들은 초기 우주에서 직접 형성되는 초 거대 블랙홀의 증거를 본다

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SMBH (Super-Massive Black Holes)는 설명하기 어렵습니다. 이 거대한 특이점은 모든 큰 은하의 중심에 있다고 생각되지만 (우리 은하수에는 하나가 있습니다) 때로는 존재하기가 쉽지 않습니다. 우리가 아는 한, 거대한 별이 무너지면 블랙홀이 형성됩니다. 그러나 그 설명이 모든 증거에 맞지는 않습니다.

항성 붕괴 이론은 대부분의 블랙홀을 잘 설명해줍니다. 이 이론에서 우리 태양보다 적어도 5 배 더 큰 별은 수명이 다되어 연료가 소진되기 시작합니다. 별 핵융합의 외부 압력은 자체 질량으로부터 내부 중력에 대항하여 그것을지지하는 것이기 때문에, 연료가 다 떨어지면 무언가가 제공되어야한다.

별은 초신성 폭발을 겪고 나서 스스로 붕괴합니다. 남은 것은 블랙홀입니다. 천체 물리학 자들은 SMBH가 이런 식으로 시작한다고 생각하고 본질적으로 다른 문제를 '먹이는'방식으로 막대한 규모로 성장합니다. 그들은 크기가 부풀어 오르고 거미줄처럼 거미줄처럼 살찐 거미처럼 중력의 중심에 앉아 있습니다.

이 설명의 문제점은 시간이 오래 걸린다는 것입니다.

우주에서 과학자들은 고대의 SMBH를 관찰했습니다. 올해 3 월에 한 천문학 자 그룹이 너무 오래된 83 개의 SMBH 발견을 발표했으며, 그들은 우리의 이해를 무시했습니다. 2017 년 천문학 자들은 빅뱅 이후 6 억 9 천만 년 동안 완전히 형성된 800 만 개의 태양 질량 블랙홀을 발견했습니다. 그것들은 우주의 초창기에 존재하여 초 거대 형태로 성장할 시간이있었습니다.

이 중소 기업의 대부분은 태양보다 수십억 배 더 무겁습니다. 그들은 빅뱅 이후 처음 800 만 년 동안 형성되었을 정도로 높은 붉은 변화를 겪고 있습니다. 그러나 그것은 스텔라 붕괴 모델이 그것들을 설명 할 시간이 충분하지 않습니다. 천체 물리학 자들이 직면 한 문제는, 그 블랙홀이 아주 짧은 시간에 어떻게 그렇게 커졌는가하는 것입니다.

캐나다 온타리오 주 웨스턴 대학교 (Western University)의 한 쌍의 연구원은 그들이 알아 낸 것으로 생각합니다. 그들은이 고대 SMBH를 설명하는 '직접 붕괴'라는 새로운 이론을 가지고 있습니다.

그들의 논문 제목은“직접 붕괴 시나리오에서 초 거대 블랙홀의 질량 함수”이며 천체 물리학 저널 레터에 실렸다. 저자는 Shantanu Basu와 Arpan Das입니다. Basu는 초기 별 형성 및 원형 행성 원반 진화의 전문가로 인정 받고 있습니다. 또한 Western University의 천문학 교수이기도합니다. Das는 또한 서양 물리 및 천문학과 출신입니다.

그들의 직접적인 붕괴 이론은 고대 초 거대 블랙홀이 매우 짧은 시간 안에 매우 빠르게 형성되었다고 말합니다. 그러다가 갑자기 자라지 않았습니다. 그들은 빠르게 형성되는 고대 블랙홀을 설명하기 위해 새로운 수학적 모델을 개발했습니다. 그들은 별의 바깥 쪽 복사 력과 안쪽 중력 사이의 균형 인에 딩턴 한계 (Eddington Limit)가 중요한 역할을한다고 말합니다.

이러한 직접적인 붕괴 블랙홀에서 Eddington Limit는 대량 성장을 조절하며, 연구자들은이 고대 블랙홀이 심지어 슈퍼에 딩턴 accretion이라고 불리는 것에서 그 한계를 약간 초과 할 수 있다고 말합니다. 그런 다음 다른 별과 블랙홀에서 생성 된 방사선으로 인해 생산이 중단되었습니다.

“슈퍼 매시브 블랙홀은 단기간에 빠르게 성장할 수 있었고, 다른 블랙홀과 별에 의해 생성 된 우주의 모든 방사선 때문에 생산이 중단되었습니다.”라고 Basu는 설명합니다. 보도 자료. "이것은 직접적인 붕괴 시나리오입니다."

"이것은 블랙홀이 별의 잔재가 아닌 직접 붕괴에서 발생한다는 간접적 인 관찰 증거입니다."라고 Basu는 말했습니다.

이 새로운 이론은 한동안 천문학에서 어려운 문제에 대한 효과적인 설명을 제공합니다. Basu는이 새로운 결과가 미래의 관측과 함께 사용되어 우주에서 아주 초기에 존재했던 매우 거대한 블랙홀의 형성 이력을 추론 할 수 있다고 생각합니다.