수십 년 동안 천체 물리학 자들은 수퍼 매시브 블랙홀 (SMBH)과 각 은하의 관계에 대해 의문을 제기했습니다. 1970 년대 이래로, 대부분의 거대한 은하들은 중심에 SMBH를 가지고 있으며, 회전하는 가스와 먼지로 둘러싸여있는 것으로 이해되고있다. 이 블랙홀과 토리의 존재는 거대한 은하계에 은하계 핵 (AGN)이 존재하게하는 원인이됩니다.
그러나 최근 국제 연구팀이 수행 한 연구에 따르면이 관계를 연구 할 때 놀라운 결론을 내 렸습니다. 연구팀은 은하 중심에서 강한 이온화 된 가스가 유출되는 활성 은하를 관측하기 위해 ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array)를 사용하여 SMBH와 호스트 은하 사이에 아무런 관계가 없음을 나타내는 결과를 얻었습니다.
“이온화 가스 유출이 강한 적외선 밝은 먼지 가려진 은하에서 강한 분자 가스 유출의 흔적이 없음”이라는 제목의 연구는 최근에 천체 물리 저널. 이 연구는 대만의 아카데미아 시니카 천문학 및 천체 물리학 연구소의 요시키 토바 (Yoshiki Toba)가 이끌 었으며 에히메 대학교, 코 가쿠 인 대학교, 일본 국립 천문대, 선진 연구 대학원 (SOKENDAI) 및 존스 홉킨스 대학교의 회원들을 포함했습니다. .
SMBH가 은하 진화에 어떤 영향을 미쳤는가에 대한 문제는 현대 천문학에서 해결되지 않은 가장 큰 문제 중 하나입니다. 천체 물리학 자들 사이에서, SMBH가 은하의 형성과 진화에 중대한 영향을 미친다는 것은 명백한 결론이다. 이 허용 된 개념에 따르면, SMBH는 은하의 분자 가스에 크게 영향을 미치며, 이는 별 형성에 중대한 영향을 미칩니다.
기본적으로이 이론은 더 큰 은하가 더 많은 가스를 축적하여 더 많은 별과 더 큰 중앙 블랙홀을 생성한다고 주장합니다. 동시에, 블랙홀을 늘리면 더 많은 문제가 발생하는 피드백 메커니즘이 있습니다. 이로 인해 방사선과 입자 제트 형태로 엄청난 양의 에너지를 방출하게되는데, 이는 근처에서 별 형성을 억제하는 것으로 여겨집니다.
그러나 적외선 (IR)-밝은 먼지 가려진 은하 (DOG) – WISE1029 + 0501 –를 관찰 할 때 Yoshiki와 그의 동료들은이 개념과 모순되는 결과를 얻었습니다. ALMA를 사용하여 상세한 분석을 수행 한 후, 팀은 WISE1029 + 0501에서 나오는 상당한 분자 가스 유출의 징후가 없음을 발견했습니다. 그들은 또한 은하에서의 별 형성 활동이 더 강렬하거나 억압되지 않았다는 것을 발견했습니다.
이는 WISE1029 + 0501의 SMBH에서 나오는 강력한 이온화 가스 유출이 주변 분자 가스 또는 별 형성에 크게 영향을 미치지 않음을 나타냅니다. Yoshiki Toba 박사가 설명했듯이이 결과는 다음과 같습니다.
“[H]는 은하와 초 거대 블랙홀의 공동 진화를 더욱 수수께끼로 만들었습니다. 다음 단계는 이런 종류의 은하에 대한 더 많은 데이터를 조사하는 것입니다. 그것은 은하와 초대형 블랙홀의 형성과 진화에 대한 전체 그림을 이해하는 데 중요합니다.”
이것은 기존의 지혜에 직면 할뿐만 아니라 중심 블랙홀의 질량과 숙주 은하의 질량과 밀접한 상관 관계를 보여준 최근의 연구에 직면 해있다. 이 상관 관계는 초대형 블랙홀과 그들의 은하들이 지난 138 억 년 동안 함께 진화했고 그들이 자라면서 밀접하게 상호 작용했음을 암시합니다.
이와 관련하여이 최신 연구는 SMBH와 은하의 관계에 대한 미스터리만을 심화 시켰습니다. Ehime University의 교수이자 공동 연구 저자 인 Tohru Nagao는 다음과 같이 지적했습니다.
“[E] e 천문학 자들은 초 거대 블랙홀의 활동과 은하에서의 별 형성 사이의 실제 관계를 이해하지 못합니다. 따라서 우리를 포함한 많은 천문학 자들은 공진화의 신비를 드러내 기 위해 핵 유출과 별 형성 활동 사이의 상호 작용의 실제 장면을 관찰하기를 열망하고 있습니다.”
천문학 자들은 DOG가 핵에서 활발하게 성장하는 SMBH를 보유하고 있다고 믿고 있기 때문에 연구팀은 WISE1029 + 0501을 선택했다. 특히 WISE1029 + 0501은 유출 가스가 SMBH의 강한 복사에 의해 이온화되는 은하의 극단적 인 예입니다. 따라서 연구원들은이 은하의 분자 가스에 어떤 일이 일어나는지보고자 동기 부여를 받았습니다.
이 연구는 ALMA의 감도 덕분에 가능했으며, 이는 은하에서의 분자 가스의 특성과 별 형성 활동을 조사 할 때 탁월합니다. 실제로 최근 먼 은하의 가스 특성과 SMBH를 조사하기 위해 ALMA에 의존하는 여러 연구가 수행되었습니다.
그리고이 연구의 결과는 은하 진화에 대한 널리 알려진 이론과 모순되는 반면, 요시키와 그의 동료들은이 연구가 밝혀 낼 수있는 것에 흥분합니다. 결국, SMBH로부터의 방사선이 항상 분자 가스와 그것의 숙주 은하의 별 형성에 영향을 미치지는 않을 수도있다.
요시키는“이러한 공진화를 이해하는 것은 천문학에 매우 중요하다. "이러한 종류의 은하에 대한 통계 데이터를 수집하고 ALMA를 사용하여 더 많은 후속 관찰을 계속함으로써 우리는 진실을 밝히기를 희망합니다."
