멀리 떨어진 은하계의 별을 산산조각 낸 블랙홀

85억 광년 떨어진 곳에서도 볼 수 있을 만큼 밝은 먼 은하의 중심에서 갑작스러운 에너지 섬광이 발사된 것입니다. 1,000조 개 이상의 태양에 해당하는 빛의 폭발로 섬광은 캘리포니아의 팔로마 천문대에서 실시한 전천 밤하늘 조사인 Zwicky Transit Facility에서 처음으로 감지되었습니다.

“이번 발렌타인 데이에 우리는 당혹스러운 출처를 찾았습니다. 정말 이상했습니다!” 이 책의 주 저자인 메릴랜드 대학의 Igor Andreone 하나 에서 둘 이벤트에 대한 문서, 그는 말했다 모서리. “그리고 Strange는 과학을 잘합니다. 즉, 배울 수 있다는 뜻입니다.”

며칠 만에 전 세계의 천문학자들은 망원경으로 플래시를 향하여 X선, 라디오 및 기타 파장에서 플래시를 관찰했습니다. 그것은 비정상적으로 밝았고 감마선 폭발과 유사했습니다. 일반적으로 감마선 또는 X선 망원경으로 감지되는 밝은 섬광의 일종입니다. 그러나 이것은 광학 망원경으로 발견되었습니다.

섬광의 엄청난 밝기로 인해 천문학자들은 그것이 별의 파열에 의한 것이 틀림없다고 결론을 내렸습니다. 초질량 블랙홀에 너무 가까이 접근한 별이 은하 중심부로 들어가 중력에 의해 산산이 조각나고 있습니다. “그것은 별을 완전히 찢을 수 있습니다. 말 그대로 더 이상 결합할 수 없을 때까지 당겨지고 늘어납니다. 이것을 조수 붕괴 사건이라고 하며 천문학자들은 최근 몇 년 동안 그러한 사건을 수십 번 관찰했습니다.”라고 Andreone은 설명했습니다.

이 특별한 사건에서 특이한 점은 물질이 거의 빛의 속도로 블랙홀의 기둥 밖으로 던져지면서 막대한 에너지를 분출했다는 것입니다. “우리는 이유를 모르지만 때때로 별이 분열될 때 매우 강한 물질 제트가 방출됩니다.”라고 Andreone은 말했습니다. 이 제트는 지구를 직접 향하고 있어 전자기 스펙트럼의 더 넓은 부분에서 더 밝게 보이고 가시적이기 때문에 특히 밝다고 생각됩니다.

이와 같은 흥미진진한 일시적인 사건을 발견하기 위해 천문학자들은 가능한 한 많은 하늘을 지속적으로 스캔하고 밝기의 급격한 변화를 포착하는 망원경이 필요합니다. 그러나 매일 밤 수천 개의 밝기 변화가 관찰되므로 가장 흥미로운 것을 발견하려면 이 방대한 양의 데이터를 정제해야 합니다. Andreoni의 그룹은 광학 파장에서 매우 빠른 이벤트를 찾기 위해 이 데이터를 선별하고 있습니다.

갑작스런 밝기 변화는 초신성 폭발이나 두 개의 중성자 별의 합병으로 인해 발생했을 가능성이 있습니다. 깜박임을 유발한 특정 이벤트를 이해하려면 더 많은 관찰이 필요합니다. 예를 들어, 초신성은 몇 주에 걸쳐 빛을 발하는데, 이는 천문학적 기준으로 볼 때 매우 빠른 속도입니다. 그러나 이 특정한 사건은 몇 시간 또는 며칠 내에 그것보다 더 빨리 밝아졌습니다. 그것은 즉각적이고 긴급한 중요성을 만들었습니다.

이 그룹은 이 섬광을 국제 사회에 보고했으며 라디오나 X선과 같은 다른 파장에서 작동하는 망원경으로 작업하는 연구원들에게도 이를 모니터링하도록 권장했습니다. 총 21개의 망원경이 이벤트에 대한 데이터를 제공했습니다. Andreoni는 “퍼즐의 모든 조각을 구해서 맞추자 이 그림이 나왔습니다. 정말 놀라웠습니다.”라고 말했습니다. “우리는 확실히 광학이 아닌 그런 희귀한 소스를 찾을 것으로 기대하지 않았습니다.”

블랙홀에 의해 산산이 부서진 별들 중 약 1%만이 이러한 강력한 제트를 생성하는 것으로 보이지만 연구원들은 여전히 ​​그 이유를 확실히 알지 못합니다. 별이 분리되고 그 물질이 블랙홀 쪽으로 당겨지면 해당 물질의 에너지가 빛으로 변환됩니다. 블랙홀의 자기장과 회전이 함께 작용하여 물질을 극에서 떨어뜨리는 역할을 할 수 있다는 가설이 있습니다. 마치 중앙에서 압착된 페인트 튜브처럼 물질이 양쪽 끝에서 날아가는 것과 같습니다.

Andreone은 “우리는 광속의 거의 수천 배에 달하는 속도로 분리되고 뒤틀리고 방출되는 지구 덩어리에 대해 이야기하고 있습니다. 이것은 지구에서 재현할 수 없는 것을 연구할 수 있는 정말 독특한 기회입니다.”라고 말했습니다.

광학 파장으로도 알려진 전자기 스펙트럼의 가시광 부분에서 이러한 제트가 감지된 것은 이번이 처음입니다. 이전에는 엑스레이, 감마선, 전파를 관찰하여 블랙홀 주변에서 나오는 제트를 감지했습니다.

둘 다 천문학자들에게 블랙홀 주변의 환경에 대해 무언가를 말해줍니다. 블랙홀은 광학적 빛이 통과할 수 있기 때문에 밀도가 높지 않다는 것입니다.

그러한 사건에 신속하게 대응하기 위한 망원경의 필요성은 또한 망원경 설계 및 계획에서 더 큰 유연성을 위한 자극제를 만듭니다. Hubble 또는 James Webb과 같은 망원경은 매우 인기가 있습니다. 즉, 수용할 수 있는 것보다 더 많은 연구원이 망원경에서 시간을 신청하고 있음을 의미합니다. 그렇기 때문에 시간의 관찰은 수년 전에 치밀하게 계획되고 관찰 시간의 마지막 순간마다 가능한 한 많이. 그러나 몇 시간 또는 몇 분 안에 희귀한 사건에 대응할 수 있는 망원경도 필요합니다.

우주 망원경의 방향을 안전하고 빠르게 변경하는 것은 어렵기 때문에 허블과 제임스 웹 우주 망원경은 이러한 유형의 탐색에 가끔 기여합니다. 그러나 최근에는 다음과 같은 지상 기반 망원경을 만들었습니다. 마스터 네트워크 아니면 그 GROWTH-인도 망원경하늘에서 감마선 이벤트를 스캔하고 이를 모니터링하기 위해 즉각적이고 독립적인 조치를 취하는 것을 전문으로 합니다.

그리고 항상 인간 기반 개입의 옵션이 있습니다. Andreone은 “가끔 말 그대로 사람들에게 전화를 걸어 ‘이봐, 망원경으로 이 좌표나 저 좌표를 가리키게 해줄래?’라고 말해야 할 때가 있습니다.” 다른 경우에는 연구자들이 가능한 순간에 관찰하기 위해 온라인 시스템을 통해 요청을 제출하고 있습니다.망원경이 이러한 짧고 드물지만 과학적으로 중요한 사건에 어떻게 반응하는지 살펴보는 데 관심이 높아지고 있습니다.

Andreone은 서로 다른 망원경으로 작업하는 연구원 간의 국제적 협력과 망원경이 신속하게 대응할 수 있는 능력이 블랙홀 관측에서 이러한 돌파구를 달성하는 데 필수적이라고 말했습니다. “이것은 이런 종류의 발견에 매우 중요했습니다. 우리가 어떤 망원경으로도 그것을 할 수 없었다면 우리는 우리가 그렇게 큰 발견에 앉아 있다는 것을 깨닫지 못했을 것입니다.”