젊은 핫 블루 스타 – 초 거대 블랙홀이 말 했으니 이제 은하계를 떠날 시간입니다. 하나의 별은 초 거대 블랙홀 주위의 타원형 궤도에 놓이고 다른 하나는 은하계에서 바로 쫓겨납니다. 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 워렌 브라운 박사는 최근에 두 명의 추방 된 별을 낳은 천문학 자 중 한 사람이었습니다.
인터뷰 듣기 : 은하 망명 (6.2 MB)
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프레이저 가인 : 관측 한 별과 별이 어떻게 우리 은하계에서 쫓겨 났는지 말해 줄 수 있습니까?
워렌 브라운 박사 : 우리가 발견 한 것은 은하계 외곽 지역에있는 별 2 개는 우리 은하에서 별을 본 적이없는 속도로 여행하고 있습니다. 이 별들은 은하 중심에서 수십만 광년 떨어져 있다는 점을 제외하고. 그러나 그들의 속도에 대한 유일하게 그럴듯한 설명은 은하 중심의 초 거대 블랙홀에 의해 방출되었다는 것입니다.
프레이저 : 그래서 그들은 초 거대 블랙홀에 너무 가까이 닿아 쫓겨 났습니까?
브라운 : 네, 여기 사진이 있습니다. 이 시나리오에는 세 개의 시체가 필요하며 천문학 자들은 그것이 일어날 가능성이 가장 높은 방법은 별이있는 경우라고 말합니다. 아시다시피, 하늘의 별 절반과 같은 것은 실제로 쌍을 포함하는 시스템이거나 때로는 더 많은 별입니다. 만약 당신이 어떤 이유로 초 거대 블랙홀에 너무 가까이 다니는 꽉 묶인 별들이 있다면, 블랙홀의 중력은 별들 사이의 구속력을 초과하고 그 별들 중 하나를 찢어 버릴 것입니다. . 하나의 별을 포착하지만 다른 별은 쌍의 궤도 에너지로 시스템을 떠납니다. 이것이 속도의 추가 향상을 얻는 방법입니다. 초 거대 블랙홀은 기본적으로 하나의 별을 바인딩 해제하고, 캡처하고, 다른 하나는 이전에 사용했던 전체 에너지 량으로 남겨 둘 수 있습니다. 그리고 그 별은 은하계에서 바로 나옵니다.
프레이저 : 그런 다음 규칙적인 단일 별이 너무 가까워지면 방출되는 에너지가 없을 것입니다. 별이 블랙홀에 너무 가까워지고 궤도 방향이 바뀌는 시뮬레이션을 보았지만 여전히 계속 궤도를 돌고 있습니다.
브라운 : 물론, 목성 주위에서 새총을 쏘는 우주선과 같은 것을 상상할 수 있습니다. 당신은 당신이 궤도를 변경하고 약간의 속도를 얻고 있다고 상상할 수 있습니다. 그러나 은하계에는 3-4 태양 질량 별의 질량에 대해 이처럼 많은 속도를 얻는 메커니즘이 없습니다. 우리가 보는 속도를 만들기 위해서는 3 개의 신체 상호 작용이 필요합니다. 우리가 관찰하는 것은 우리에 대한 그들의 움직임입니다. 그들은 시간당 약 1,150 만 마일의 속도로 우리에게서 멀어지고 있습니다.
프레이저 : 별이 별을 맞으 러 왔을 때 별은 얼마나 빨리 가고 있었을까요?
브라운 : 잘 모르겠습니다. 아마도 블랙홀을 지나는 순간 직전의 10 배 정도일 것입니다. 물론, 블랙홀의 중력 잠재력을 그대로두면 갑자기 갑자기 느려집니다. 그들의 최종 탈출 속도는 우리가 지금 관찰하는 것입니다. 시간당 백만 마일 정도입니다. 그리고 그것은 우리 은하계를 완전히 탈출하는 데 필요한 속도의 두 배가 넘습니다. 이 별들은 정말로 망명자입니다. 그들은 은하계에서 추방되어 돌아 오지 않을 것입니다.
프레이저 : 그리고 하나의 별이 쫓겨났습니다. 다른 별은 어떻게 되나요?
브라운 : 흥미로운 질문입니다. 실제로 일부 이론가들은 중앙의 거대한 블랙홀 주변의 매우 긴 타원형 궤도에있는이 별들이 우리가 발견 한 이른바 초고속 별의 동반자가 될 수 있다고 제안한 이론 논문이 있습니다. 그리고 그것은 당신이 기대하는 일종의 궤도입니다. 별이 블랙홀에 똑바로 떨어질 정도로 운이 좋지 않은 한, 조금 그리워지면, 그 주위를 스윙 한 다음 중앙의 거대한 블랙홀 주위에 매우 긴 타원형 궤도에있게됩니다.
프레이저 : 그리고 그 쌍은 어디에서 시작 되었습니까? 이것은 가까운 이진 별에 영향을 줄 수있는 운명입니까?
브라운 : 글쎄, 그것은 실제로 더 큰 그림에 도달합니다. 은하계 센터는 흥미로운 곳입니다. 어린 별들이 많습니다. 은하에서 발견 된 가장 어린 거대한 성단 3 개는 은하 중심 근처에서 나옵니다. 그리고 그들은 은하계에서 가장 거대한 별들을 포함하고 있습니다. 저기 저기 궤도를 돌고있는 많은 어린 별들이 있습니다. 문제는 별이 어떻게 궤도를 조정하여 어떻게 궤도를 선회하는 대신 지구 주위를 공전하는 대신 초 거대 블랙홀을 향해 쏠 수있게 하는가하는 것입니다. 그리고 그것은 공개적인 질문입니다. 그리고 우리가 발견 한이 초고속 별이 그 메커니즘이 어떻게 작동하는지에 대한 힌트를주기 시작했습니다. 예를 들어, 이러한 스타 클러스터를 통해 관찰 한 아이디어가 있습니다. 역동적 인 마찰에 의해 다른 별과 마주 칠 때 블랙홀이있는 은하 중심쪽으로 천천히 가라 앉을 수 있습니다. 그리고 그 일이 발생했을 때, 갑자기 그 거대한 블랙홀 옆에 별들이 많이 있었다고 상상할 수 있습니다. 이 초고속 별을 터뜨릴 수 있습니다. 방출 할 모든 종류의 별이 있습니다. 그러나 우리 모두가 관찰하는 별들은 은하 중심과는 다른 여행 시간을 가지고 있습니다. 이것은 암시 일 뿐이지 만 이미 초 거대 블랙홀과 상호 작용하는 별의 역사에 대해 이야기 할 수있게되었습니다. 그리고 지금까지 나타나는 것은 성단이 은하 중심으로 떨어지는 증거가 없다는 것입니다.
프레이저 : 별이 태어나고 천천히 가라 앉아 너무 가까워지면 추방되는 컨베이어 벨트가있을 수 있습니다.
브라운 : 네, 한 가지 아이디어입니다. 해당 컨베이어 벨트가 작동하려면 해당 컨베이어가 작동하기 위해 스타 클러스터와 같은 거대한 장소가 필요합니다. 거대한 블랙홀을 향해 무언가를 가라 앉힐 수 있습니다. 거대한 물체가 많은 거대한 물체를 만나면 덜 작은 물체가 약간 더 많은 에너지를 방출하는 경향이 있습니다. 거대한 물체,이 경우에는 성단이 에너지를 잃고 궤도가 붕괴되어 은하 중심에 가까워집니다.
프레이저 : 당신이 찾은 별의 수가 적고 은하계에있는 많은 별이 있기 때문에,이 사람들을 추적하는 것은 꽤 어려운 일이었을 것입니다. 사용한 방법은 무엇입니까?
브라운 : 네, 그것은 실제로 이번의 흥미로운 결과 중 하나입니다. 1 년 전 최초의 초고속 별 이후의 첫 발견은 무자비한 발견이었습니다. 그리고 이번에는 적극적으로 찾고있었습니다. 그리고 속임수는 이런 것들이 매우 드 물어야한다는 것입니다. 이론가들은 은하계 전체에 아마도 천 개의 별이 있다고 추정합니다. 그리고 은하에는 천억 개가 넘는 별이 있습니다. 그래서 우리는 더 많은 것을 찾을 수있는 좋은 방법을 찾아야했습니다. 그리고 우리의 전략은 두 가지였습니다. 하나는 은하계 외곽에 대부분 오래된 난쟁이 별이 있다는 것입니다. 태양과 같은 별 또는 빨간색이 적은 별. 젊고 푸른 거대한 별은 없으며, 우리가 찾기로 결정한 별입니다. 우리가 멀리서 볼 수 있도록 젊고 빛을 발하는 별이지만 은하 외곽에있는 별과 같은 곳은 없어야합니다. 그리고 전략의 다른 부분은 희미한 별을 찾는 것이 었습니다. 더 멀리 갈수록 더 적은 배경의 은하계 별들과 싸워야합니다. 그리고 은하계를 공전하는 다른 별과는 달리 초고속 별을 발견하게 될 가능성이 높습니다.
프레이저 : 그리고 별이 얼마나 빨리 움직이는 지 실제로 알려주는 방법은 무엇입니까?
브라운 : 그 때문에 우리는 별의 스펙트럼을 가져와야했습니다. 애리조나에서 6.5 MMT 망원경을 사용하여 별의 후보 별을 가리키고 그 별에서 빛을 가져 와서 무지개 스펙트럼에 넣고 그 스펙트럼의 사진을 찍습니다. 그리고 별이 빛나는 대기의 요소들은 지문 역할을합니다. 수소와 헬륨 및 기타 요소로 인해 흡수선을 볼 수 있습니다. 그리고 그것은 움직임을 사용하고 있었고,이 파장의 도플러 이동 (이 경우 적색 이동)은 별이 우리에게서 얼마나 빨리 이동하고 있는지 알려줍니다. 그리고 우리 표본의 대부분의 별들은 정상적인 은하계 별들입니다. 그들은 상당히 느린 속도로 움직이고 있었고, 그중 2 개는 꽤 빠르게 이동했습니다. 이것이 바로 우리가 지금 발표 한 것입니다.
프레이저 : 그리고 이것이 별의 형성, 또는 은하의 중심, 또는…
브라운 : 글쎄요, 그것은 이번 이야기에서 실제로 흥미로운 부분입니다. 우리는 실제로 이것들의 샘플을 가지고 있습니다. 이것들은 실제로 새로운 종류의 물체,이 초고속 별입니다. 우리는 그것이 어디에서 왔는지에 대해 말할 수 있습니다. 그것이 은하 중심입니다. 이 별들은 우리에게 은하계 중심에서 일어난 일에 대한 이야기를 들려주는 데 적합합니다. 그들의 여행 시간은 역사, 무슨 일이 있었는지, 우리가보고있는 별의 종류에 대해 알려줍니다. 이 경우,이 젊고 푸른 별들 (이 3-4 개의 태양 질량 별들)은 천문학 자들이 그들을 B 형 별이라고 부릅니다. 우리가 조사한 지역에서 하늘의 약 5 %에 대해 수행 한 두 개의 사실은 은하계에서 볼 수있는 별들의 평균 분포와 일치합니다. 그러나 은하 중심에서 볼 수있는이 많은 별들이 모순되는 것과 일치하지 않습니다. 여러분이보고있는 별의 종류만으로도 우리는 은하에서 쫓겨 난 사람들의 인구에 대해 이야기하기 시작했습니다. 이 경우에는이 거대한 질량의 별 무리가 아니라 은하계를 헤매고있는 평범한 별처럼 보이지 않습니다.
프레이저 : 그리고 만약 당신이 당신의 처분에 어떤 종류의 슈퍼 허블 망원경을 가지고 있다면, 당신은 무엇을 찾고 싶습니까?
브라운 : 오, 우리는 하늘에서이 별들의 움직임을 찾고 싶습니다. 그래서 우리는 그들의 최저 속도인지 알고 있습니다. 우리가 측정 할 수있는 유일한 것은 우리에 대한 시선에서의 속도입니다. 우리가 모르는 것은 하늘의 평면에 소위 적절한 운동이라는 속도가 있다는 것입니다. 이 별들이 움직이는 것을 볼 수있는 3-5 년의 기준선이 있다면 허블을 사용하여 그렇게 할 수 있습니다. 아주 작은 움직임이어야합니다. 당신이 슈퍼 허블을 가졌다면 아마도 1 년 안에 그것을 볼 수있을 것입니다. 그래서 그것은 매우 흥미로울 것입니다. 이것들이 실제로 은하 중심에서 왔으며 다른 곳 에서뿐만 아니라 그들의 궤도에서도 나오고 있음을 확실히 알려줄 것입니다. 그들이 어떻게 움직이는 지 정확히 알고 있다면, 은하 중심에서 직선으로 벗어난 편차는 시간이 지남에 따라 은하의 중력이 궤도에 어떤 영향을 미쳤는지 알려줍니다. 그리고 그것은 또한 매우 흥미 롭습니다.
프레이저 : 그렇기 때문에 암흑 물질의 분포를 알아내는 데 도움이됩니다.
브라운 : 정확합니다. 천문학 자들은 암흑 물질의 존재를 유추합니다. 우리는 별을 궤도에 고정시키는 것으로 설명 할 수없는 질량이있는 것처럼 보이기 때문에 별보다 더 빨리 은하계를 도는 별을 본다. 그리고이 암흑 물질은 그것이 은하 주위에 어떻게 분포되어 있는지를 다루기가 어렵습니다. 그러나이 별들은 이미 은하의 외곽에 있으며, 그것들을 통과 할 때,이 섭동, 은하계를 통과 할 때의이 중력의 암흑 물질은 천천히 가면서 점점 더해집니다. 그들은 실제로 궤도에서이 암흑 물질의 분포를 측정하고 있습니다. 따라서 별들의 표본의 움직임을 측정 할 수 있다면 실제로 은하 주위에 암흑 물질이 어떻게 분포되어 있는지에 대한 핸들을 제공하기 시작합니다.
