퀘이사는 우주에서 가장 밝은 물체 중 일부이며 천문학 자들은이 물질이 활발하게 먹이를주는 초 거대 블랙홀 주변의 환경에서 방사능이 쏟아져 나온다고 믿고 있습니다. 천문학 자들은 상대적으로 가까운 은하의 중력을 중력 렌즈로 사용하여 더 먼 퀘이사의 빛을 집중시켜이 인상적인 시야를 제공했습니다.
처음으로 새로운 기술을 사용하여 천문학 자들은 퀘이사 내부를 살펴보고 블랙홀 주변의 소위 가속 디스크를 측정했습니다. 이 연구는 과학자들이 오랫동안 의심해 왔던 점에 대해 더욱 확고한 증거를 제시합니다. 퀘이사의 초 거대 블랙홀은 나선형으로 가열 된 초 고열 디스크로 둘러싸여 있습니다.
Penn State University와 Ohio State University의 과학자들을 대상으로 한이 프로젝트의 결과와 NASA의 Chandra X-ray Observatory와의 관찰은 오늘 미국 천문 학회 (AAS) 고 에너지 천체 물리 회의에서 시작되었습니다 (2006 년 10 월 5 일). 샌프란시스코 사단
오하이오 주에서 Christopher Kochanek가 이끄는 연구팀은 오하이오 주에서 Xinyu Dai와 Nicholas Morgan, Penn 주에서 George Chartas와 Gordon Garmire를 포함합니다. 연구팀은 두 개의 퀘이사의 내부 구조를 연구했는데, 그 빛은 렌즈와 같이 빛이 확대되면서 지구와 지구 사이에 은하계가 생길 때만 가시화되었다. 천문학 자들은 "중력 렌즈"또는 "마이크로 렌즈"라고 알려진이 효과를 현미경으로 퀘이사를 볼 수있는 것으로 비유했습니다.
“퀘이사 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 설명하려고 시도하는 모델이 많이 있으며, 이전에는 그 중 어느 것도 배제 할 수 없었습니다. 오하이오주의 박사후 연구원 인 최근 Xinyu Dai는 최근 펜실베이니아 주에서 박사 학위를 받았습니다. "우리는보다 정확한 퀘이사 모델을 만들고 블랙홀을보다 완벽하게 볼 수 있습니다."
Penn State의 Garmire는 NASA의 찬드라 천문대 인 ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer)의 X 선 카메라의 주요 연구원으로, 천문학 자들은 두 퀘이사의 중력 렌즈를 관찰하는 데 사용했습니다. 이 X-ray 카메라는 Penn State의 천문학과 천체 물리학 교수 인 Garmire의지도하에 Penn State와 Massachusetts Institute of Technology가 NASA를 위해 고안하고 개발했습니다. 거의 모든 찬드라 발견은 ACIS 카메라를 사용한 관찰에 근거한 것입니다.
지구, 퀘이사 또는 별처럼 보이는 물체에서 볼 때 별처럼 보입니다. 그것들은 매우 밝기 때문에 우주에서 가장 먼 물체 일지라도 볼 수 있습니다. 천문학 자들은 수십억 년 전에 형성된 거대한 질량의 블랙홀을 포함하고 있다고 결정하기 전에 수십 년 동안 퀘이사에 대해 의문을 가졌습니다. 블랙홀에 떨어지는 물질은 밝게 빛나고, 퀘이사의 경우 가시 광선, 전파 및 X 선을 포함한 광범위한 에너지에 걸쳐 빛납니다.
Penn State의 선임 연구원 인 Chartas는“블랙홀 프로브 방출 영역의 광 디스크에서 발생하는 엑스레이는 광학 밴드의 것보다 블랙홀에 더 가깝습니다”라고 설명합니다. 이 마이크로 렌즈 연구의 대상. “마이크로 렌즈 사건의 X- 선 광 커브를 여러 광학 밴드의 X- 선 광 커브와 비교함으로써, 우리는 방출 영역의 상대적 크기를 추론했습니다. 이러한 비교를 통해 우리는 블랙홀의 accretion 디스크 구조를 서로 다른 파장으로 제한 할 수있었습니다.”
퀘이사는 멀리서, 심지어 가장 진보 된 망원경에서도 보통 아주 작은 빛처럼 보입니다. 그러나 아인슈타인은 우주의 거대한 물체가 때때로 관찰자에게 보여지는 것처럼 렌즈와 같이 작용하여 뒤에있는 물체의 빛을 구부리고 확대 할 수 있다고 예측했습니다. 이 효과를 중력 렌즈라고하며, 천문학자는 얻을 수없는 세부 사항으로 일부 물체를 연구 할 수 있습니다. Kochanek은“운이 좋게도 때때로 별과 은하가 초 고해상도 망원경 역할을한다”고 말했다. "지금 우리는 단지 퀘이사를보고있는 것이 아니라, 퀘이사 내부를 조사하고 블랙홀이있는 곳으로 내려 가고 있습니다."
과학자들은 각 퀘이사 내부의 블랙홀 주변의 소위 가속 디스크의 크기를 측정 할 수있었습니다. 각각의 디스크는 디스크 재료가 중앙의 블랙홀에 떨어지면서 가열되는 것처럼 엑스레이를 방출하는 더 작은 영역을 둘러싸고있었습니다. 퀘이사에 대한 현재의 개념을 고려할 때 그들이 기대했던 것입니다. 그러나 내부의 시각은 그들이 이러한 개념을 개선하는 데 도움이 될 것이라고 Dai는 말했다.
이 프로젝트의 핵심은 NASA의 Chandra X-Ray Observatory로, 천문학 자들은 각 퀘이사의 X- 선 방출 영역의 밝기를 정확하게 측정 할 수있었습니다. 그들은 이러한 측정을 중소형 조리개 연구 망원경 시스템 컨소시엄과 광학 중력 렌즈 실험에 속하는 광학 망원경의 측정에 결합했습니다. 천문학 자들은 퀘이사에서 나오는 X-ray와 가시광 선의 가변성을 연구하고 각각의 accretion disk의 크기를 계산하기 위해 그 측정치를 비교했습니다. Kochanek은 이러한 계산을 위해 특별히 만든 컴퓨터 프로그램을 사용하여 48 프로세서 컴퓨터 클러스터에서 실행했습니다. 각 퀘이사에 대한 계산은 완료하는 데 약 일주일이 걸렸습니다.
그들이 연구 한 2 개의 퀘이사는 RXJ1131-1231와 Q2237 + 0305로 이름이 붙여져 있으며, 중력 렌즈를 제외하고는 특별한 것이 없다고 Kochanek은 말했다. 그와 그의 팀은 현재 20 개의 렌즈 퀘이사를 연구하고 있으며, 결국 그들 모두에 대한 X- 선 데이터를 수집하고 싶습니다.
이 프로젝트는 오하이오 주와 펜 주 간의 지속적인 협력의 일부입니다. 이 연구는 NASA가 자금을 지원합니다. 컴퓨터 클러스터는 Ohio Supercomputer Center (OSC), Ohio Board of Regents 및 OSC Statewide Users Group의 주도 인 Cluster Ohio가 제공했습니다. 앨라배마 헌츠빌에있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터 (Marshall Space Flight Center)는 에이전시의 과학 선교국의 찬드라 프로그램을 관리합니다. 매사추세츠 주 케임브리지에있는 스미소니언 천체 물리 관측소 (Smithsonian Astrophysical Observatory)는 매사추세츠 주 캠브리지에있는 찬드라 엑스레이 센터 (Chandra X-ray Center)에서 과학 및 비행 작전을 통제합니다.
원본 출처 : PSU 뉴스 릴리스
