우주에서 가장 밝은 물체 중 일부는 퀘이사입니다. 블랙홀을 소비하는 물질 대신, 프로펠러처럼 작용하여 은하계로 물질을 되살리는 강력한 자기장이있는 물체가있을 수 있습니다.
먼 젊은 우주에서 퀘이사는 지역 우주의 어떤 것과도 비교할 수없는 광채로 빛납니다. 그것들은 광학 망원경에서 별처럼 보이지만, 퀘이사는 실제로 지구에서 수십억 광년 떨어진 은하의 밝은 중심입니다.
현재 퀘이사의 핵심은 초 거대 블랙홀에 나선형으로 뜨거운 가스 디스크가 들어있는 것으로 묘사되어 있습니다. 그 가스 중 일부는 거의 빛의 속도로 두 개의 반대 제트에서 강제로 바깥쪽으로 방출됩니다. 이론가들은 억압 디스크와 제트기의 물리학을 이해하려고 애쓰는 반면, 관찰자들은 퀘이사의 심장을 들여다 보려고 애 씁니다. 제트에 동력을 공급하는 중앙의 "엔진"은 망원경이 너무 작아서 지구 관측자가 너무 멀기 때문에 망원경으로 연구하기가 어렵습니다.
하버드-스미소니언 천체 물리학 센터 (CfA)의 천문학 자 루디 스 차드 (Rudy Schild)는 북두칠성 근처의 별자리 우르 사 메이저 방향으로 지구에서 약 90 억 광년 떨어진 Q0957 + 561로 알려진 퀘이사를 연구했다. 이 퀘이사는 30 ~ 40 억 Sun의 질량을 포함하는 중앙 소형 물체를 보유하고 있습니다. 대부분은 그 대상을“블랙홀”이라고 생각하지만 Schild의 연구는 그렇지 않다고 제안합니다.
Schild는“우리는이 물체가 붕괴 된 중앙 물체의 표면을 통해 직접 침투하고 퀘이사 환경과 상호 작용하는 내부에 고정 된 자기장이 포함되어 있다는 증거를 발견했기 때문에이 물체를 블랙홀이라고 부르지 않습니다.
연구원들은 천연 우주 렌즈와의 연관성을 위해 Q0957 + 561을 선택했습니다. 근처 은하의 중력은 공간을 구 부리며 먼 퀘이사의 두 이미지를 형성하고 빛을 확대합니다. 근처 은하계의 별과 행성도 퀘이사의 빛에 영향을 미쳐 지구와 퀘이사 사이의 가시선으로 표류 할 때 밝기가 약간 변동합니다 (“미세 렌즈”라고 함).
Schild는 20 년 동안 퀘이사의 밝기를 모니터링하고 중요한 망원경을 사용하여 14시 망원경을 24 시간 감시하는 국제적인 컨소시엄을 이끌었습니다.
Schild는“마이크로 렌즈를 사용하면 은하수 중심의 블랙홀에서 가능한 것보다 가시적 인 우주 가장자리의 3 분의 2에 이르는 이른바 '블랙홀'에서 더 자세한 정보를 식별 할 수 있습니다.
팀은 신중한 분석을 통해 퀘이사의 핵심에 대한 세부 정보를 제공했습니다. 예를 들어, 그들의 계산은 제트가 형성되는 위치를 정확하게 지적했습니다.
“이 제트기는 어떻게 그리고 어디에서 형성됩니까? 60 년간의 무선 관측 후에도 우리는 아무런 답을 얻지 못했습니다. 이제 증거가 나오고 있습니다.”라고 Schild는 말했습니다.
Schild와 그의 동료들은 제트기가 중앙 소형 물체의 극 바로 위에 8,000 개의 천문 단위에 위치한 천문학적 크기의 천문 단위 (플루토-태양 거리보다 약 25 배 더 큰) 두 지역에서 나오는 것으로 나타났습니다. (천문 단위는 지구에서 태양까지의 평균 거리 또는 9 천 9 백만 마일로 정의됩니다.) 그러나이 위치는 회전하는 초소형 소형 물체에 고정 된 자기장 라인을 다시 연결하여 제트기에 전원을 공급 한 경우에만 예상됩니다. 퀘이사 내에서 회전하는 자기장 라인은 주변의 가속 디스크와 상호 작용함으로써 폭발적으로 결합, 재 연결 및 파손될 때까지 점점 더 강하게 감기고, 제트에 전력을 공급하는 엄청난 양의 에너지를 방출합니다.
Schild는“이 퀘이사는 중심으로 회전하는 초 거대한 소형 물체에 내부적으로 고정 된 자기장에 의해 동적으로 지배되는 것으로 보인다”고 말했다.
퀘이사의 내부 고정 자기장의 중요성에 대한 추가 증거는 주변 구조물에서 발견됩니다. 예를 들어, 퀘이사에 가장 가까운 내부 영역은 재료가 깨끗하게 청소 된 것으로 보입니다. 중앙 소형 물체에서 약 2,000 개의 천문 단위에 위치한 접착 디스크의 내부 가장자리는 백열로 가열되어 밝게 빛납니다. 두 가지 효과는 중앙 소형 물체의 회전에 의해 소용돌이 치는 내부 자기장의 물리적 특징입니다. "자기 프로펠러 효과"라고 불리는 현상입니다.
관찰은 또한 accretion 디스크에서 넓은 원뿔 모양의 유출이 있음을 시사합니다. 중앙 퀘이사에 의해 조명을 받으면 Schild의 CfA 동료 인 Martin Elvis가 그 존재를 이론화 한 후 Elvis 구조라고 알려진 고리 모양의 윤곽으로 빛납니다. 관찰되는 유출의 놀랍게도 큰 각도의 개구는이 퀘이사의 중앙 소형 물체 내에 포함 된 고유 자기장의 영향에 의해 가장 잘 설명된다.
이러한 관찰에 비추어, Schild와 그의 동료 인 Darryl Leiter (Marwood Astrophysics Research Center)와 Stanley Robertson (Southwestern Oklahoma State University)은 자기장이 퀘이사의 중심에있는 초대형 소형 물체에 내재적이라는 논란의 이론을 제안했습니다. 대부분의 연구자들이 생각한 것처럼 accretion 디스크의 일부일뿐입니다. 확인되면,이 이론은 퀘이사 구조의 혁신적인 새로운 그림으로 이어질 것입니다.
라이터는“우리의 발견은 블랙홀의 인정 된 견해에 도전한다. 1998 년 인도 천체 물리학 자 아바스 미트라 (Abhas Mitra)가 처음으로 만든 이름의 변형 인“자기 구체적으로 붕괴하는 물체 (MECO)”라는 새로운 이름도 제안했습니다.“50 년 전의 천문학 자들은 현대의 이해에 접근 할 수 없었습니다. 아인슈타인의 원래 상대성 방정식에 대한 새로운 솔루션의 배후에있는 양자 전기 역학의 연구”
이 연구는 질량과 스핀 외에도 퀘이사의 중앙 소형 물체가 블랙홀보다 붉은 적색 이동, 회전 자기 쌍극자와 같은 물리적 특성을 가질 수 있다고 제안합니다. 이런 이유로, 가장 다가오는 물질은 영원히 사라지지 않고 대신 모터와 같은 회전 자기장을 느끼고 다시 튀어 나옵니다. 이 이론에 따르면, MECO는 사건의 지평선을 가지고 있지 않기 때문에, 자기 프로펠러가 얻을 수있는 모든 물질은 그 물질의 복사선을 연결하는 약한 신호만으로 MECO의 매우 적색 이동 된 표면에서 점차 느려지고 정지됩니다. 먼 관찰자에게. 이 신호는 관찰하기 매우 어렵고 Q0957 + 561에서 감지되지 않았습니다.
이 연구는 Astronomical Journal 2006 년 7 월호에 출판되었으며 http://arxiv.org/abs/astro-ph/0505518에서 온라인으로 볼 수 있습니다.
미국 케임브리지에 본사를 둔 Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)는 Smithsonian Astrophysical Observatory와 Harvard College Observatory의 공동 협력입니다. 6 개의 연구 부서로 구성된 CfA 과학자들은 우주의 기원, 진화 및 궁극적 운명을 연구합니다.
원본 출처 : CfA 뉴스 릴리스
