Chandra Deep Field-North의 X-ray 이미지. 이미지 크레디트 : NASA / PSU
펜 스테이트 천문학 자에 따르면 엑스레이 관측소의 데이터에 따르면 블랙홀은 연구자들이 예상했던 것보다 훨씬 더 많고 진화 된 것으로 나타났다.
천문학과 천체 물리학 교수 인 닐 브란트 (Niel Brandt)는“우리는 모든 블랙홀의 인구 조사를 원했고 우리는 그들이 어떤 모습인지 알고 싶었다. "우리는 또한 우주의 역사에서 블랙홀이 어떻게 성장했는지 측정하고 싶었습니다."
브란트와 다른 연구자들은 NASA의 찬드라 엑스레이 천문대 (Chandra X-ray Observatory)와 북반구의 확장 된 찬드라 딥 필드-사우스 (Applemented Chandra Deep Field-South)라는 유사한 패치를 사용하여 북반구의 찬드라 딥 필드-노스라는 하늘의 패치를 살펴 보았습니다. . 찬드라와 유럽 우주국의 X- 선 다중 거울 미션-뉴턴을 사용하여 하늘의 다른 지역에서도 설문 조사가 진행되고있다.
연구원들은 블랙홀 주변 영역이 가시 광선뿐만 아니라 X 선을 방출하기 때문에 X 선 방출을 조사했습니다. X- 레이의 관통 특성은 블랙홀을 식별하는 직접적인 방법을 제공합니다. 브랜트는 X 선을 사용하여 은하계 별에서 나오는 가시 광선으로 신호를 씻지 않고 은하 중심에서 블랙홀을 찾아 낼 수있게한다고 브랜트는 미국 과학 발전 협회 연례 회의에서 참석자들에게 말했다. 그들이 연구 한 블랙홀은 은하의 중심에 존재하고 활발하게 X- 선을 방출하는 것이므로 활성 은하 핵이라고 불린다.
브란트는“우리는 거대한 은하의 중심에서 활발한 초 거대 블랙홀을 발견한다. “우리 은하의 중심에는 260 만 태양 질량을 측정하는 자체 블랙홀이 있습니다. 우리의 블랙홀은 현재 활성화되어 있지 않지만 과거에는 활성화 된 것으로 추정됩니다.”
이 깊고 은하계의 엑스레이 조사는 신중하게 선택된 하늘의 패치를 살펴 보았으며, 엑스레이 데이터를 얻는 데 방해가 될 수있는 것은 거의 없습니다. 찬드라는 2 년 동안 23 일의 기간 동안 보름달의 3 분의 2의 크기 인 찬드라 딥 필드-노스를 보았다. 연구원들은 약 600 개의 X-ray 소스를 탐지했습니다. 허블 우주 망원경으로 찍은 정확히 같은 하늘 조각의 광학 이미지와 X- 선 이미지를 비교 한 후, 거의 모든 600 개의 점 소스가 광학 은하에 해당하여 X- 레이 서명의 소스 인 블랙홀이 은하의 중심.
브란트 박사는“X- 선 천문학 자들은이 활성 은하 핵을 식별하는 데있어 다른 어떤 것보다 10 배나 더 잘하고있다”고 말했다. "더 많은 시간을할수록 더 낫고 더 깊게 갈 수 있습니다."
연구자들은 초 거대 블랙홀이 우리가 예상했던 것보다 훨씬 많다는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 블랙홀이 찬드라 연구 이전에 예상 된 천문학 자들과 다르게 진화한다는 것을 발견했다. 찬드라가 발견 한 600 개의 블랙홀에서 추정 한 브란트는 하늘 전체에 약 3 억 개의 거대한 블랙홀이 있다고 제안했다.
너무 많은 블랙홀의 존재는 한때 진정으로 확산 된 우주 X 선 배경 방사선으로 생각되었던 것이 실제로는 점 소스에서 나온다는 것을 확인했습니다.
1960 년대에 천문학 자들은 은하 중심에서 매우 먼, 매우 빛나는 블랙홀 인 퀘이사를 발견했습니다. 초기에 별이 빛나는 라디오 소스라고 불리는 퀘이사는 강렬하게 연구되었습니다. 연구원들은 곧이 물체들 중 일부만이 무선 방사체이며 우주 역사 초기에 형성되었다는 것을 깨달았습니다.
브란트는“퀘이사는 훌륭하지만 전형적인 활성 은하 핵을 대표하는 것은 아니다. "이제 찬드라와 다른 X- 선 관측소를 사용하여 우리는 먼 고 빨간 편이 우주에서 중등도의 전형적인 활성 은하 핵을 찾아서 연구 할 수 있습니다."
퀘이사와 중등도의 활성 은하 핵도 다르게 진화했습니다. 퀘이사는 어린 은하의 현상이며 중등도의 활성 은하 핵은 나중에 우주 시간에 정점에 달했습니다.
브란트는“우리는 활성 은하 핵이 우주 시간에 따라 변하는 지 알고 싶다”고 말했다. "우주 역사상 블랙홀이 같은 방식으로 먹이고 자 랍니까?"
연구자들은 다른 파장에 비해 X- 레이에서 나오는 상대적 전력량을 살펴본 결과이 비율이 130 억 년 동안 변하지 않는다는 것을 발견했습니다. 그들은 X- 선 스펙트럼을보고 시간이 지나도 변하지 않는 것을 발견했습니다.
브란트 박사는“백 홀의 공간 밀도의 막대한 변화에도 불구하고 활성 은하 핵에 동력을 공급하는 개별 엔진은 상당히 안정적입니다.
Brandt는 Chandra가 Chandra Deep Field-North를 장기간 관찰하고보다 민감하고 깊은 데이터를 얻을 수 있다고 생각합니다. 이것은 현재 가려진 은하계를 가져옵니다. 또한 더 많은 X 선을 수집하여 더 나은 X 선 스펙트럼 및 변동성 분석을 가능하게합니다. 더 민감한 탐침으로 연구원들은 우리와 같이 점점 더 많은 비 활동 은하를 감지하고 있습니다.
Brandt는“Chandra는 6 년 동안 잘 일했습니다. "찬드라와 뉴턴이 10 년 이상 계속 관찰 할 수없는 이유는 없습니다."
원본 출처 : PSU 뉴스 릴리스
