이미지 크레디트 : 허블
은하가 중력 렌즈 역할을하는 많은 사례가 알려져 있으며, 그 뒤에 숨겨진 밝은 퀘이사와 같이 더 먼 물체의 하늘에 여러 이미지를 생성합니다. 그러나 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 20 개가 넘는 수수께끼가 있었지만, 홀수의 이미지가있을 것으로 예상하지만 거의 모든 관찰 된 렌즈는 알려진 이미지가 2 개 또는 4 개에 불과합니다. 이제 하버드 스미소니언 천문학 센터 (CfA)의 천문학 자 조슈아 윈 (Joshua Winn)과 두 명의 전 CfA 동료 인 David Rusin (현재 펜실베니아 대학)과 Christopher Kochanek (오하이오 주립대)는 3 번째 중앙 이미지를 확인했습니다. 렌즈 식 퀘이사. 별자리 오피 우 커스 (Ophiuchus)에서 PMN J1632-0033으로 알려진 시스템의 무선 관측은 희미한 중심 이미지를 밝혀 냈는데, 이는 은하의 특성과 중심에 놓인 것으로 예상되는 초 거대 블랙홀의 특성을 조사하는 데 사용될 수있다.
“이 중심 이미지를 찾는 것은 그 자체로는 흥미롭지 만 렌즈 은하에 대해 우리에게 말할 수있는 것보다 훨씬 중요합니다. 이것은 우리에게 지금까지 은하를 연구 할 수있는 새로운 도구를 제공합니다. 허블 우주 망원경조차도 희미한 얼룩 일뿐입니다.”라고 Winn은 말했습니다.
퀘이사는 극도로 멀리 떨어져 있고 밝은 물체로 초 거대 블랙홀에 의해 구동되는 것으로 생각됩니다. 블랙홀로 떨어지는 물질의 중력 에너지를 빛과 전파와 같은 다른 유형의 방사선으로 변환함으로써 밝게 빛납니다.
중력 렌즈에서, 은하에 가까운 퀘이사의 광선은 유리 렌즈를 통과 할 때 구부러지는 것처럼 은하의 중력장에 의해 구부러집니다. 은하의 중심이 밀도가 높고 중력이 강할수록 중앙 이미지가 희미 해집니다. 그러나이 은하의 중심에 가장 가까운 빛을 통과 한이 중심 이미지는 그 은하의 핵심에 대해 많은 것을 말해 줄 수 있습니다. 그러한 기회는 그러한 중심 이미지를 찾는 것이 특히 바람직합니다.
시스템 PMN J1632-0033에서, 적색 편이 z = 3.42 (약 15 억 광년의 거리)에서 전파가 큰 퀘이사는 적색 편이 z ~ 1에서 타원형 은하 (약 80 억 광년) 거리에있다 . 퀘이사의 두 이미지가 존재하는 것으로 알려져 있으며, 세 번째로 매우 희미한 라디오 소스가 중앙 이미지 인 것으로 의심되었습니다. 그러나이 세 번째 소스는 렌즈 갤럭시 바로 위에 있었기 때문에 렌즈 갤럭시 자체에 내재 된 것일 수 있습니다.
Winn과 그의 동료들은 National Science Foundation의 매우 큰 배열과 매우 긴 기준선 배열을 사용하여 세 이미지의 라디오“색”또는 스펙트럼을 관찰함으로써 세 번째 소스가 실제로 퀘이사의 중심 이미지라는 강력한 증거를 제공했습니다. 그것의 스펙트럼은 일부 무선 에너지가 렌즈 갤럭시에 의해 흡수되는 저주파를 제외하고는 다른 두 이미지와 본질적으로 동일합니다.
퀘이사의 3 개 이미지의 지오메트리와 속성은 렌즈 갤럭시의 핵심에 대해 이미 알려줍니다. 예를 들어 중앙 블랙홀의 무게는 2 억 개 미만입니다. 또한 중앙 이미지의 위치에서 표면 밀도 (하늘 평면에 투영 된 물질의 양)는 평방 파섹 당 20,000 개 이상의 태양 질량입니다. (비교를 위해, 우리 태양 근처의 은하의 표면 밀도는 제곱 파섹 당 약 50 태양 질량입니다.) 렌즈 은하에 대한 두 수치는 지구에 수백 배 더 가까운 은하의 상세한 관측에 근거한 기대치와 일치합니다.
“은하 중심에 관한 거의 모든 지식은 근처의 은하계를 연구하는 데 있습니다. 중앙 이미지에서 주목할만한 점은 은하의 핵심에 대해 비슷한 정보를 수백 배 더 멀리 떨어져 있으며 이웃 은하보다 수십억 년 더 젊을 수 있다는 것입니다.”라고 Winn은 말했습니다.
이 연구는 http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136에서 온라인으로 이용할 수 있으며 Nature 지 2004 년 2 월 12 일자에 출판 될 예정입니다.
하버드-스미소니언 천체 물리학 센터는 매사추세츠 케임브리지에 본사를 둔 Smithsonian 천체 물리 관측소와 하버드 대학 천문대 사이의 공동 협력입니다. 6 개의 연구 부서로 구성된 CfA 과학자들은 우주의 기원, 진화 및 궁극적 운명을 연구합니다.
원본 출처 : Harvard CfA 뉴스 릴리스
