'외로운' 은하조차도 초거대 블랙홀을 수용할 수 있습니다.

지난 수십 년 동안 천문학자들은 거의 모든 거대 은하의 중심에 태양 질량의 수백만 또는 수십억 배에 달하는 초대질량 블랙홀이 있다는 사실을 발견했습니다. 그리고 블랙홀을 수용하는 은하 질량의 아주 작은 부분만을 차지함에도 불구하고, 이 블랙홀과 은하계 호스트는 밀접하게 연결되어 함께 성장하고 진화합니다.

당연히 이 관계를 더 잘 밝힐 수 있는 주요 질문 중 하나는 그러한 블랙홀이 어떻게 성장하는지입니다. 뉴멕시코 주 앨버커키에서 열린 미국천문학회 제242차 회의에서 버지니아 주 해리슨버그에 있는 해리슨버그 고등학교 3학년인 아니쉬 아라디(Anish Aradhey)가 발표한 새로운 연구는 은하의 크기와 환경이 어떻게 은하계에 영향을 미치는지에 대한 중요한 단서를 발견했습니다. 초거대 블랙홀.

활성은하핵(AGN)이라고도 불리는 성장하는 초대질량 블랙홀은 먼지와 가스가 중력에 의해 붙잡혀 나선형으로 안쪽으로 들어가면서 전자기 스펙트럼을 가로질러 밝게 빛나는 거대하고 소용돌이치는 물질 디스크를 갖고 있습니다. 특히 많이 논의되는 주제 중 하나는 AGN을 켜기 위해 물질이 어떻게 내부로 유입되는지입니다. 즉, 블랙홀을 "배고프게" 만들고 "주변 물질을 간식으로 먹거나 우적우적" 시작하는 방법이라고 Aradhey는 화요일 오후 한 행사에서 말했습니다. 기자 회견.

천문학자들은 중력이 물질을 내부로 이동시켜 진정한 잔치를 제공하기 때문에 초거대 블랙홀에서 굶주림을 촉발시키는 것은 주로 이웃 은하 사이의 상호 작용이라고 믿습니다. 하지만 그렇다면 이웃이 거의 없는 은하계의 블랙홀은 어떻습니까? 이 질문에 답하기 위해 그는 "우주 공허라고 불리는 하늘의 가장 외로운 은하계"의 중심에서 초대형 블랙홀이 성장하고 있다는 징후를 찾았다고 Aradhey는 말했습니다.

우주 거시공동(Cosmic void)은 이름에서 알 수 있듯이 상대적으로 은하가 없는 공간의 거대하고 3차원적인 거품 같은 구조입니다. 부피로 볼 때 이러한 공극은 우주의 약 50%를 차지합니다. 그러나 그들은 우주에 있는 모든 은하의 20% 미만을 포함하고 있습니다. 이는 공허 속에 사는 은하가 공간을 통해 필라멘트나 벽으로 함께 그룹화되는 경향이 있는 상대 은하에 비해 이웃이 많지 않다는 것을 의미합니다.

거대질량 블랙홀 주변의 디스크에서 빛을 발견하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 공극 은하를 조사한 이전 조사에서는 광학 파장의 빛에서 스펙트럼 "지문"을 찾거나 중적외선(중적외선)에서 색상을 조사하는 두 가지 방법 중 하나를 사용했습니다. 후자의 경우, 천문학자들은 일반적으로 색상 차단 방법을 사용합니다. 중간 적외선 빛이 차단보다 더 푸른색을 띠는 은하들은 많은 별 형성이 특징인 반면, 빛이 특히 붉은색을 띠는 은하들은 초거대 블랙홀을 먹이로 삼는 징후를 보입니다.

그러나 공허은하는 별 형성률이 높고 그에 따라 더 푸른 빛을 띠는 경향이 있어 내부에서 성장하는 블랙홀의 징후를 가릴 수 있습니다. 그래서 Aradhey는 세 번째 방법을 사용했습니다. NASA의 WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer) 망원경으로 8.4년에 걸쳐 관찰한 290,000개의 은하계를 조사하여 시간에 따른 은하의 중적외선 빛을 조사하는 것입니다. 은하에서 나오는 빛의 이러한 변화는 아마도 강착 원반에 떨어지는 물질의 양, 유형 또는 온도의 자연적인 변동으로 인해 AGN 활동을 나타낼 수도 있습니다.

이 방법을 사용하여 Aradhey는 "전통적인" 중적외선 컬러 컷을 만들지 않은 은하의 7%를 포함하여 다른 조사에서 놓친 20,000개의 AGN을 식별했습니다. 이 은하들은 중적외선 색상이 너무 파란색이어서 색상 방법을 사용하는 천문학자들은 은하의 색상이 별 형성에 의해 지배되기 때문에 블랙홀의 강착 징후를 놓쳤을 것입니다.

Aradhey는 시간이 지남에 따라 은하의 전반적인 중적외선 색상이 변한다는 사실도 발견했습니다. 따라서 은하계는 때때로 배고픈 초거대 블랙홀을 호스팅하는 것으로 식별하기 위해 색상 차단을 할 수 있지만 다른 때에는 별을 형성하는 일반적인 은하처럼 나타나 블랙홀이 간과될 수도 있습니다. 예를 들어, Aradhey는 특정 은하가 AGN을 나타내는 중간 IR 색상으로 시간의 18%만 소비한 반면 나머지 82%의 시간은 대부분의 조사에서 정상적인 별 형성으로 누락될 수 있음을 보여주었습니다. 은하.