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천문학 자들이 우리 은하계의 정확한 중심에서 신비한 물체를 발견한지 30 년 후, 국제 과학자 팀은 마침내 태양보다 거의 4 백만 배 더 큰 블랙홀을 둘러싸고있는 물체의 크기를 직접 측정하는 데 성공했습니다. 이것은 지금까지 블랙홀에 가장 가까운 망원경 접근 방식이며 미래 관측 범위 내에 천체 물리학의 주요 경계를 설정합니다. 과학자들은 National Science Foundation의 VLBA (Very Long Baseline Array) 전파 망원경을 사용하여 획기적인 발전을 이루었습니다.
캘리포니아-버클리 대학 (University of California-Berkeley)의 Geoffrey Bower는“이것은 큰 발전입니다. 1974 년 궁수 자리 A * ( "A-star"로 발음 됨)라는 은하 중심 물체가 발견 된 이래로 "이것은 사람들이 30 년 동안하고 싶어했던 것"입니다. 사이언스 익스프레스.
바우어는“이제 물체의 크기는 정해졌지만 정확한 성질에 대한 미스터리는 여전히 남아있다”고 덧붙였다. 다음 단계는 그 모양을 배우는 것입니다.“우리는 그것이 제트, 얇은 디스크 또는 구형 구름인지 알 수 있습니다.”
지구에서 26,000 광년 떨어진 은하수 중심은 먼지에 의해 가려져서 가시 광선 망원경이 물체를 연구 할 수 없습니다. 은하 중심 지역의 전파가 먼지를 뚫을 수는 있지만, 가시선을 따라 우주로 난류가 충전 된 플라즈마에 의해 지구로 흩어집니다. 이 산란은 안개가 먼 등대의 눈부심을 흐리게하는 것처럼 중앙 물체의 크기를 측정하려는 초기의 시도를 좌절시켰다.
연구팀의 또 다른 일원 인 네덜란드의 Westerbork Radio Observatory의 Heino Falcke는“30 년이 지나면 무선 망원경이 마침내 안개를 들어 올렸고 현재 상황을 볼 수있다”고 말했다.
천문학 자들은 밝고 방사능이 강한 물체가 지구 주위의 태양 궤도를 따라 깔끔하게 들어 맞을 것이라고 말했다. 블랙홀 자체는 약 1400 만 마일에 달하며 머큐리 궤도에 쉽게 들어갈 수 있다고한다. 블랙홀은 밀도가 높기 때문에 빛조차도 강력한 중력을 벗어날 수 없습니다.
새로운 VLBA 관측은 천문학 자들이 블랙홀 시스템을 가장 잘 볼 수있게 해주었다. 바우어는“우리는 블랙홀이 환경에 미치는 영향을 다른 곳보다 훨씬 더 가깝게보고있다.
은하의 중심 블랙홀은 활동적인 은하 핵의 더 큰 사촌과 같이 주변 환경과 전파 방출을 촉진하는 과정에서 물질로 그려지는 것으로 여겨집니다. 새로운 VLBA 관측은이 과정의 본질에 대한 최종 답변을 제공하지는 않았지만 일부 이론을 배제하는 데 도움이되었다고 Bower는 말했다. 그는 최근의 연구를 바탕으로, 방사성 물체의 성질에 대한 나머지 남아있는 이론은 전파 은하에서 볼 수있는 것과 유사한 아 원자 입자의 제트라고 설명했다. 블랙홀의 가장자리 근처에서 물질이 가속되는 일부 이론.
천문학 자들이 더 높은 무선 주파수에서 궁수 자리 A *를 연구함에 따라 물체의 겉보기 크기가 작아졌습니다. 바우어는이 사실도 물체의 본질에 대한 아이디어를 배제하는 데 도움이되었다고 말했다. 주파수가 증가하거나 파장이 짧을수록 관측 된 크기가 감소하면 천문학 자에게 감탄 목표가됩니다.
Bower는“우리는 블랙홀 자체의 크기에 도달 할 때 컷오프를 볼 수있을 정도로 짧은 파장에서 결국 관측 할 수 있다고 생각한다. 또한 그는“미래의 관측에서 블랙홀의 매우 강한 중력의 중력 렌즈 효과로 인한 '그림자'를 볼 수 있기를 희망합니다.
Falcke와 그의 동료들은 2000 년에 이론적 인 근거에 대한 그러한 관찰을 제안했으며, 이제는 실현 가능해 보입니다. Falcke는“향후 몇 년 동안 열심히 일한다면 블랙홀의 이벤트 지평의 그림자가 이제 우리의 범위 안에 있습니다.
바우어에 따르면 과학자들이 도달 한 또 다른 결론은“블랙홀의 총 질량이 매우 집중되어 있다는 것이다. 그는 새로운 VLBA 관측은“초 거대 블랙홀 질량의 가장 정확한 위치 파악”을 제공한다고 말했다. 과학자들은 이러한 관측의 정확성을 통해 지구 궤도의 크기에 해당하는 공간에 최소 4 만 태양의 질량이 존재해야한다고 말할 수 있습니다. 그러나이 수치는 질량의 하한값 만 나타냅니다. 과학자들은 아마도 4 백만 태양에 해당하는 모든 블랙홀의 질량이 무선 방출 물체에 의해 휩싸인 영역 안에 잘 집중되어 있다고 생각합니다.
측정을 위해 천문학 자들은 궁수 자리 A *와 지구 사이의 플라즈마“안개”의 산란 효과를 우회하기 위해 많은 노력을 기울여야했습니다. Bower는“우리는 우리 기술을 정말 열심히 밀어 붙여야했습니다.
Bower는이 작업을“샤워 실의 젖빛 유리를 통해 노란색 고무 오리를 보려고 시도하는 것”에 비유했습니다. 과학자들은 많은 관측을하고 최고 품질의 데이터 만 유지하며 플라즈마의 산란 효과를 수학적으로 제거함으로써 궁수 자리 A *의 크기를 최초로 측정하는 데 성공했습니다.
Bower와 Falcke 외에도 연구팀은 Columbia University의 Robin Herrnstein, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics Center의 Jun-Hui Zhao, National Radio Astronomy Observatory의 Miller Goss, California-Berkeley University의 Donald Backer를 포함합니다. Falcke는 Nijmegen 대학교의 겸임 교수이자 독일 본의 Max-Planck Institute of Radioastronomy Institute의 방문 과학자입니다.
궁수 자리 A *는 1974 년 2 월 현재 워싱턴 대학의 브루스 발릭 (Bruce Balick)과 코넬 대학 (Cornell University)의 국가 천문학 및 이오 노 스피어 센터 소장 인 로버트 브라운 (Robert Brown)에 의해 발견되었습니다. 그것은 은하수의 중심으로 결정적으로 밝혀졌으며, 그 주위에서 은하의 나머지 부분이 회전합니다. 1999 년 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 마크 레이드 (Mark Reid)와 그의 동료들은 궁수 자리 A *에 대한 VLBA 관측을 사용하여 은하 중심 주위의 궤도에서 지구의 움직임을 감지하고 태양계가 2 개의 회로를 만드는 데 2 억 2 천 2 백만 년이 걸리는 것으로 결정했습니다. 은하.
2004 년 3 월, 웨스트 버지니아 주 그린 뱅크의 국립 전파 천문대 관측소에 55 명의 천문학 자들이 모여 30 년 전 그린 뱅크에서 궁수 자리 A *의 발견을 축하하기위한 과학 컨퍼런스를 개최했습니다. 이 회의에서 과학자들은 발견 망원경 중 하나에 기념 플라크를 공개했습니다.
National Radio Astronomy Observatory의 일부인 Very Long Baseline Array는 하와이에서 카리브해에 이르는 10, 240 톤의 접시 안테나를 갖춘 대륙 전체의 무선 망원경 시스템입니다. 천문학, 지구 또는 우주에서 망원경의 가장 큰 분해능 또는 세밀한 부분을 볼 수있는 기능을 제공합니다.
National Radio Astronomy Observatory는 Associated Universities, Inc.의 협력 계약에 따라 운영되는 National Science Foundation의 시설입니다.
원본 출처 : NRAO 뉴스 릴리스
