천문학 자들은 Abell 85 은하단에서 400 억 개의 태양 질량 블랙홀을 발견했다. 그들은 VLT (Very Large Telescope)로 스펙트럼 관측을 사용하여 거수를 발견했습니다. 블랙홀에 대한 직접 질량 측정은 거의 없으며 지구에서 약 7 억 광년 동안 가장 먼 측정입니다.
Abell 85 클러스터 내부에는 가장 밝은 은하계 (BCG) 인 Holm 15A가 있습니다. 이는 Abell 85 클러스터에서 가장 밝은 은하계라는 것을 의미합니다. Holm 15A의 중심은 은하 자체가 매우 빛을 발산하지만 총 2 조 태양 질량의 별이 보이는 경우에도 확산되고 매우 희미합니다. 이 명백한 불일치는 Max Planck 외계 물리 연구소 (MPE)와 University Observatory Munich (USM.)의 연구원들의 시선을 사로 잡았습니다.
새로운 연구는 MPE 과학자 Jens Thomas가 주도했습니다. Holm 15A의 확산 된 중앙 영역은 거의 대 마젤란운만큼 크며 Thomas와 다른 천문학 자들은 이것이 거대한 블랙홀이 존재한다는 단서라고 생각했습니다. 이 팀은 VLT와 USM Wendelstein Observatory의 MUSE 분광계 데이터를 사용하여이 광대 한 확산 지역을 연구했습니다.
보도 자료에서 토마스는“수퍼 매스 블랙홀에 대한 수십 개의 직접 질량 측정이 있으며, 그러한 거리에서 시도 된 적이 없었습니다. 하지만 우리는이 특정 은하에서 블랙홀의 크기에 대해 이미 알고 있었기 때문에 시도했습니다.”
두 망원경의 데이터를 통해 팀은 은하의 중심 주위의 별빛 움직임을 직접 기반으로 질량 추정을 수행 할 수있었습니다. 데이터가 들어 왔을 때, 400 억 태양 질량의 초대형 블랙홀이 밝혀져 알려진 우주에서 가장 큰 블랙홀이되었습니다.
MPE의 수석 과학자이자 LMU의 강사 인 로베르토 사글 리아 (Roberto Saglia)는“이것은 별의 질량 또는 별의 속도 분산과 같은 간접 측정에서 예상되는 것보다 몇 배 더 큽니다.
Holm 15A의 중심에는 매우 낮은 확산 표면 밝기가 있습니다. 다른 타원 은하보다 훨씬 희미합니다. 그것은이 거대 함을 만든 합병 동안 많은 별들이 센터에서 추방되었다는 단서입니다. LMU 박사 과정 학생 Kianusch Mehrgan은이 연구에서 일부 데이터를 분석하는 데 도움을주었습니다. 같은 보도 자료에서 Mehrgan은“내부 코어의 광 프로파일도 매우 평평합니다. 이는 이전 합병의 상호 작용으로 인해 센터의 별 대부분이 추방 된 것입니다.”
Holm 15A는 ETG (Early Type Galaxy)입니다. 널리 받아 들여진 견해에서, 이러한 유형의 거대한 은하의 핵심은“핵심 수색”이라는 과정으로 인해 형성됩니다. 두 은하가 합쳐지면 블랙홀도 합쳐집니다. 이러한 중력 상호 작용은 모두 별에 새총 효과가있어 코어에서 방출됩니다. 코어에 가스가 남아 있지 않으면 새로운 별이 형성 될 수 없으므로이 고갈 된 코어 유형으로 이어집니다.
사실, Holm 15A의 빛 프로파일은 합쳐진 두 개의 타원 은하가 이미 이전의 합병에서 코어를 고갈 시켰음을 시사합니다. 고갈되고 확산 된 거대한 코어는 중앙에 거대한 블랙홀이 놓여 있다는 단서였습니다.
동적 모델을 제공 한 Jens Thomas는“은하 합병에 대한 최신 컴퓨터 시뮬레이션 시뮬레이션은 관측 된 특성과 실제로 일치하는 예측을 제공했습니다. “이러한 시뮬레이션에는 별과 블랙홀 바이너리 사이의 상호 작용이 포함되지만 중요한 요소는 이미 코어가 고갈 된 두 개의 타원 은하입니다. 이것은 빛의 형태와 별의 궤도가이 은하계의 핵심 형성 환경과 다른 매우 큰 은하계에 대한 귀중한 고고 학적 정보를 포함하고 있다는 것을 의미합니다.”
광 프로파일과 블랙홀의 질량 간의 관계는 블랙홀에 대한 이해를 높이고 질량을 측정하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다.
대부분의 초 거대 블랙홀은 너무 멀리 떨어져있어 직접 측정 할 수 없습니다. 그러나이 연구는 밝기와 질량 사이의 새로운 관계를 지적합니다. 두 개의 블랙홀이 합쳐질 때마다 질량이 증가하지만 새로운 별 형성을위한 가스가 없다고 가정하면 별이 방출되고 은하계 코어가 어두워집니다.
팀은 계속해서 모델을 개발할 계획이며 블랙홀의 질량을 측정하는 것 이상으로 확장 될 수 있습니다. 그들의 논문에서 그들은“우리의 결과는 중심의 별 궤도 분포의 세부 사항뿐만 아니라 중앙 광 프로파일의 정확한 모양이 매우 거대한 은하의 병합 역사에 대한 귀중한 정보를 포함하고 있다고 제안한다”고 말했다.
대부분의 블랙홀의 질량은 은하 중심에 가까운 별의 움직임을 측정하여 결정됩니다. 매우 먼 은하에서는 그 별들의 움직임을 결정할 수 없습니다. 그러나 빛과 질량 사이의이 새로운 관계는 더 먼 블랙홀의 질량을 측정하기위한 기초를 형성 할 수 있습니다. 저자들은 논문에서“핵 은하에서 블랙홀 질량은 Holm 15A를 포함하여 중심 항성 표면 밝기와 중심 항성 질량 밀도에 반비례하여 스케일링된다. 우리는이 상관 관계를 처음으로 여기에 보여줍니다.”
이러한 상관 관계가 유지된다면, 400 억 개의 태양 질량 블랙홀이 제거되기까지는 시간 문제 일 수 있으며, 훨씬 더 큰 새로운 블랙홀이 대신됩니다.
더:
- 보도 자료 : Abell 85 중심 은하의 중심에 헤비급
- 연구 논문 : 아벨 85의 중앙 은하 인 HOLM 15A의 극한 핵심에있는 40 억 개의 태양 질량 검정 구멍
- 우주 잡지 비디오 : 초 거대 블랙홀 또는 은하? 어느 것이 먼저 왔습니까?
