천문학 자들은 비정상적으로 규칙적인 수유 일정을 가진 초 거대 블랙홀 (SMBH)을 발견했습니다. Behemoth는 Seyfert 2 은하 GSN 069의 심장에있는 활성 은하 핵 (AGN)입니다. AGN은 지구에서 약 2 억 5 천만 광년이며 태양 질량의 약 400,000 배입니다.
천문학 자 팀은 ESA의 XMM- 뉴턴과 NASA의 찬드라 엑스레이 천문대를 사용하여 SMBH의 엑스레이 방출을 관찰했습니다. 약 9 시간마다, 블랙홀은 재료가 들어가면서 x- 레이로 밝게 플레어됩니다. 천문학 자들은 먹이를 먹으면서 정기적으로 플레어가 발생하는 두 개의 다른 별의 질량 블랙홀을 발견했지만, 초 거대 블랙홀에서 이러한 종류의 규칙 성은 이전에는 결코 보지 못했습니다.
"이 블랙홀은 이전에 본 적이없는 식사 계획에 있습니다."
Giovanni Miniutti, 스페인의 천문학을위한 ESA 센터의 수석 저자.
이 발견을 요약 한 논문은 Nature에 발표되었고 제목은 "저 질량 블랙홀 은하 핵으로부터 9 시간 X- 선 준 주기적 분화"입니다. 수석 저자는 ESA의 스페인 천문학 센터의 Giovanni Miniutti입니다. 논문에 따르면 SMBH는 매일 약 3 개의 달에 해당하는 물질을 소비합니다. 즉, 블랙홀이 공급 될 때마다 약 백만 억 파운드의 재료를 소비합니다.
보도 자료에서 미니 웃티는“이 블랙홀은 우리가 본 적이없는 식사 계획에있다. "이러한 행동은 전례가 없었기 때문에이를 설명하기 위해 새로운 표현을 만들어 내야했습니다 :"X- 선 준 주기적 분화 "."
이 SMBH의 X- 선 방출은 2010 년 7 월 이후로 알려지고 관찰되었지만 꾸준히 유지되었습니다. 이 새로운 논문은 2018 년 12 월부터 ESA의 XMM- 뉴턴 천문대에서 시작하여 54 일 동안의 관측을 기반으로합니다. 그 관측소는 12 월 24 일에 두 번 터졌습니다. 1 월에 XMM-Newton은 이러한 정규 버스트 중 3 개를 더 발견했습니다.
그런 다음 천문학 자들은 NASA의 찬드라 천문대 (Chandra Observatory)와 더 많은 관측 시간을 요청했습니다. 찬드라는이 사건들 중 다섯 가지를 더 관찰했다. 현재 정기적 인 분화 동안, X- 선 플레어 활동은 배경 X- 선 방출보다 2 배 정도 증가합니다. 각 플레어는 1 시간 이상 지속되며 9 시간마다 발생합니다.
스페인 마드리드에 위치한 유럽 우주 천문학 센터의 공동 저자 인 Richard Saxton은“이 두 X- 선 관측소의 데이터를 결합하여 54 일 이상이주기적인 폭발을 추적했습니다. "이것은 반복적으로 속도를 높이고 속도를 늦추는 초 거대 블랙홀로 물질의 흐름을 볼 수있는 독특한 기회를 제공합니다."
이러한 각 폭발 중에 X- 레이 플레어는 조용한 시간보다 20 배 더 밝습니다. 떨어지는 가스의 온도도 상승합니다. 조용한 기간에는 화씨 약 1 백만도에서 플레어시 화씨 250 만도까지 상승합니다. 더 높은 온도는 활발하게 성장하는 대부분의 SMBH 주변의 가스 온도와 거의 같습니다.
이러한 규칙적인 발적의 원인은 알려져 있지 않습니다. GSN 069를 둘러싸고있는 250 만도 F. 가스는 다른 SMBH를 둘러싸고있는 가스와 같은 온도입니다. 블랙홀을 둘러싸고있는 떨어지는 재료 원판으로 만들기에는 너무 뜨겁기 때문에 수수께끼입니다. 그러나 GSN 069는 뜨거운 가스가 반복적으로 형성되어 사라지기 때문에이 현상을 연구 할 수있는 유일한 기회입니다.
일반적으로이 뜨거운 가스는 별이 찢어지고 블랙홀에 의해 소비되어 천문학 자들이 생각하기 때문에 발생합니다. 그러나 GSN 069가 보여주는 규칙 성은 미스터리입니다.
ESA의 천문학 센터의 공동 저자 인 마르게리타 주 티니 (Margherita Giustini)는“우리는 엑스레이 방출의 기원이 블랙홀이 부분적으로 또는 완전히 찢어지고 조금씩 천천히 소모되는 별이라고 생각한다. "그러나 반복되는 버스트에 관해서는, 이것은 더 많은 데이터와 새로운 이론적 모델로 연구를 시작해야하는 완전히 다른 이야기입니다."
다시 말하지만, 초대형 블랙홀이 별에서 가스를 소비하는 것을 보는 것은 새로운 것이 아닙니다. 헤드 스크래퍼 인 GSN 069의 플레어 링의 규칙 성입니다. 이 연구의 저자는 SMBH의 정기적 인 사료 공급 일정에 대해 두 가지 가능한 설명을 제안합니다.
- 디스크의 에너지 양은 불안정해질 때까지 축적되고 물질은 블랙홀로 빠르게 떨어져서 파열을 일으 킵니다. 그주기가 반복되고 있습니다.
- 디스크와 보조 구멍 사이에 블랙홀을 도는 상호 작용이있을 수 있습니다. 아마도 부분적으로 붕괴 된 별의 남은 부분 일 것입니다.
찬드라의 관측 덕분에 과학자 팀은 타오르는 엑스레이의 원천이 GSN 069의 중심에 있다는 것을 알고 있습니다. 그것이 바로 SMBH입니다. Chandra와 XMM-Newton의 데이터에 따르면 블랙홀의 "식사"의 크기와 지속 시간이 약간 줄어들었고 각 식사 사이의 공간이 커지고 있습니다. 이러한 추세가 지속되는지 여부는 향후 관찰에 달려 있습니다.
GSN 069는 SMBH의 작은면에 있습니다. 일반적으로 SMBH에는 수백만 또는 수십억 개의 Sun이 포함되어 있지만 GSN 069에는 약 400,000 Sun에 해당하는 질량 만 포함되어 있습니다. 그것은 왜 이런 유형의 규칙적인 먹이가 이전에 보이지 않았는지 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이보다 훨씬 큰 SMBH의 경우 밝기 변동이 훨씬 느립니다. 9 시간마다 분출하기보다는 이와 같이 플레어하는 데 몇 달 또는 몇 년이 걸릴 수 있습니다. 그것은 왜 이와 같은 준 주기적 분화 (QPE)가 관찰되지 않았는지를 설명해 줄 것입니다. X-Ray 관측소는 바쁘기 때문에 한 번에 하나의 목표물에 대해 훈련 할 방법이 없습니다.
블랙홀에 의해 생성 된 X- 선의 큰 증가 또는 감소가 관찰 된 경우가 몇 차례있었습니다. 이러한 관찰은 몇 달 또는 몇 년에 걸친 반복 된 관찰에 의존했습니다. 이러한 변화 중 일부는 너무 빠르기 때문에 블랙홀의 accretion 디스크에 포함 된 문제에 대한 표준 이론으로 설명 할 수 없습니다. 그러나이 발견은 그러한 관찰을 설명 할 수 있습니다. GSN 069와 유사한 동작을 경험할 수 있습니다.
더:
- 보도 자료 : 과학자들이 블랙홀에 하루 3 번의 뜨거운 식사가 있음을 발견했습니다
- 연구 논문 : 저 질량 블랙홀 은하 핵에서 9 시간 X- 선 준 주기적 분화
- 위키 백과 : 활성 은하 핵
