우리 은하의 중심부에는 블랙홀이 숨어 있습니다. 아니면? 지금은 서부 전선에서 모두 조용 할 수도 있지만, 우리 은하 센터는 한때 꽤 인상적인 활동의 본거지였습니다. 위성 활동은 위성 은하계에서 여러 충돌 사건과 블랙홀의 합병을 포함했을 수도 있습니다. Vanderbilt의 Kelly Holley-Bockelmann과 Georgia Institute of Technology의 Tamara Bogdanovic의 조교수로부터 얻은 새로운 통찰력 덕분에 우리는 은하수의 놀랍도록 활발한 과거를 가리키는 더 많은 증거를 가지고 있습니다.
Holley-Bockelmann은“타마라와 나는 콜로라도의 아스펜에서 천문학 회의에 참석했다. “2010 년 1 월이되어 눈보라로 공항이 문을 닫았습니다. 우리는 덴버로 운전하기 위해 자동차를 임대하기로 결정했습니다. 우리는 폭풍을 겪으면서 회의에서 실마리를 모으고 약 1 천만년 전 두 개의 블랙홀 사이의 충돌이라는 단일 재앙 사건이 모든 새로운 증거를 설명 할 수 있다는 것을 깨달았습니다.”
이제 천구의 절반을 덮고있는 거대한 성운으로 조명 된 밤하늘을 상상해보십시오. 이것은 꿈이 아니라 현실입니다. 이 고 에너지 방사선의 거대한 덩어리는 페르미 버블 (Fermi bubble)로 알려져 있으며, 은하수 중심부의 약 3 만 광년을 커버합니다. 가시 광선에서 직접 관찰 할 수는 없지만,이 입자는 초당 약 186,000 마일로 움직이며 x- 선 및 감마선 파장에서 빛납니다.
산타 크루즈 캘리포니아 대학의 Fulai Guo와 William G. Mathews는 다음과 같이 말했습니다 : 디스크 은하의 거대한 블랙홀이 성장하는 동안 피드백 에너지를 방출합니다.”
그러나 우리 은하계 센터에는 놀라운 거품 이상의 것이 있습니다. 은하계 영역에서 가장 큰 세 개의 어린 별 무리가있는 곳입니다. 중부, 아치 및 Quintuplet 클러스터로 알려진 각 그룹에는 태양을 왜소하게하는 수백 개의 뜨겁고 어린 별들이 있습니다. 그들은 짧고 밝고 폭력적인 삶을 살 것입니다… 몇 백만 년 동안 불타고 있습니다. 그들이 빨리 살고 젊어지기 때문에,이 성단 별들은 은하 중심 근처에서 별이 분출하는 동안 최근 몇 년 안에 형성되었을 것입니다 –이 우주 퍼즐의 또 다른 단서.
“갤럭시 센터 클러스터는 질량이 크고 질량이 큰 IMF로 인해 은하계에서 가장 거대한 별들을 포함하고 있습니다. 거대한 별은 오리온과 같은 개별 별 형성 장소에서 첫 번째 별이 태어 났을 때 재 이온화 시대의 초기 우주에 이르기까지 모든 규모와 거리에서 천체 물리적 현상의 핵심 성분이자 프로브이므로 중요합니다. 성분으로서 그들은 성간 매체의 에너지와 구성에 미치는 영향을 통해 지역 환경과 개별 은하의 역학적 및 화학적 진화를 제어합니다.” Donald F. Figer는 말합니다. “이들은 최초의 은하의 초기 진화에서 중요한 역할을 할 것으로 보이며, 그들은 우주에서 가장 활발한 폭발의 조상이며 감마선 폭발로 볼 수 있다는 증거가 있습니다. 탐사선으로서, 그들은 별 형성 과정의 상한을 정의하고 그들의 존재는 아마도 근처의 더 낮은 질량 별들의 더 이상 형성을 끝내게 될 것입니다. 그들은 또한 은하 합병, 항성 하, 은하 핵의 주요 산출물이기도하다”고 말했다.
수수께끼를 심화시키기 위해 중앙 블랙홀을 자세히 살펴보십시오. 지름은 약 40 광초이며 무게는 약 4 백만 태양 질량입니다. 우리가 아는 것에 따르면, 이것은 집중적 인 중력 조수를 만들어 내야합니다. 천문학 자들이 사건의 지평선에서 3 광년 가까이 떨어진 새롭고 밝은 별들을 발견 한 것은 어떻습니까? 물론, 그들은 망각으로가는 길에있을 수 있지만, 데이터는이 별들이 그곳에서 형성된 것처럼 보여줍니다. 그것은 우리 은하 중심에 위치한 것보다 10,000 배 더 밀도가 높은 분자 구름이 필요하다는 점을 고려하면 매우 위업입니다! 거기에 오래된 별도 없어야합니까? 정답은 '그렇다'이다. 그러나 우리가 관찰 할 수있는 것과 현재의 이론적 모델이 예측하는 것보다 훨씬 적다.
Holley-Bockelmann은 문제를 해결하려고하지 않았습니다. 그녀는 집으로 돌아 왔을 때 Vanderbilt 대학원생 Meagan Lang의 도움을 받아 수수께끼를 풀었습니다. 그런 다음 독일 Max Planck 중력 물리 연구소의 Pau Amaro-Seoane, 스페인 Institut de Ciències de l' Espai의 Alberto Sesana 및 Manodeep Sinha Vanderbilt 연구 조교수를 채용했습니다. 이 수수께끼를 푸는 데 도움이되는 많은 밝은 마음으로 곧 그럴듯한 설명에 도달했습니다. 이것은 설명과 일치하고 테스트 가능한 예측을 가능하게합니다.
그들의 이론에 따르면, 은하 위성 은하가 우리의 핵심으로 이동하기 시작했습니다. 그것이 우리 은하와 합쳐 짐에 따라, 질량은 찢겨져 블랙홀과 중력으로 묶인 작은 별 모음 만 남겼습니다. 수백만 년 후,이“남은”것은 결국 은하 중심에 도달했고 블랙홀은 합쳐지기 시작했습니다. 더 작은 블랙홀이 더 큰 주변으로 소용돌이 칠 때, 가스와 먼지의 거대한 고랑을 갈아서 더 큰 블랙홀로 밀어 넣고 페르미 버블을 만들었습니다. 결투하는 중력은 완만하지 않았다…이 강렬한 조석은 코어를 둘러싼 분자 구름을 신선하고 어린 별을 만드는 데 필요한 밀도로 압축 할 수 있었다. 아마도 우리가 은하계에서 지금 관찰하는 아주 어린 별일까요?
그러나 눈에 보이는 것보다 사진에 더 많은 것이 있습니다. 우주 잔디의 동일한 쟁기질은 거대한 중앙 블랙홀 부근에서 기존의 오래된 별들을 밀어 내었을 것입니다. 블랙홀 합병이 초고속 속도에서 은하계로 별을 던지는 현재 모델에 맞는 장면입니다. 초대형 블랙홀의 경계에서 오래된 별이 부족한 것을 관찰하는 장면입니다.
보그 다노 비치는“위성 은하계 블랙홀의 중력은 약 1000 개의 별을 조각 할 수있다”고 말했다. "그 별들은 여전히 원래 궤도에서 약 10,000 광년 떨어진 우주를 뚫고지나 가야한다."
이 중 어느 것도 증명할 수 있습니까? 대답은 '예'입니다. 슬론 디지털 스카이 서베이 (Sloan Digital Sky Survey)와 같은 대규모 측량 덕분에 유사한 상호 작용을받지 않은 별보다 빠른 속도로 움직이는 별을 정확히 찾아 낼 수 있어야합니다. Holley-Bockelmann과 Bogdanovic과 같은 천문학 자들이 확실한 증거를 보면, 은하수 합병 모델을 검증 할 믿을만한 수의 고속 별을 발견 할 가능성이 높습니다.
아니면 그냥 거품을 불고 있습니까?
