1조 개의 별보다 밝은 빛의 섬광으로 초대질량 블랙홀 돌파

투르쿠 대학교 작성2023년 6월 9일

바이너리 블랙홀 시스템으로서의 OJ287의 예술적인 그림. 1억 5천만 태양질량의 2차 블랙홀은 180억 태양질량의 1차 블랙홀 주위를 돌고 있다. 가스 디스크가 후자를 둘러싸고 있습니다. 2차 블랙홀은 12년의 궤도 동안 강착원반에 두 번 강제로 충돌하게 됩니다. 충돌은 2022년 2월에 감지된 파란색 섬광을 생성합니다. 또한 충돌은 또한 2차 블랙홀에서 몇 주 전에 밝은 방사선 폭발을 유도하며 이러한 폭발은 2차 블랙홀의 직접적인 신호로도 감지되었습니다. 크레딧: AAS 2018

국제 천문학자 팀은 활동성 은하 OJ 287에서 서로 돌고 있는 두 개의 초대질량 블랙홀 중 두 번째 블랙홀을 관찰했습니다.

Researchers have discovered two supermassive black holes orbiting each other in the galaxy OJ287. Predicted flares from the black holes were accurately observed, confirming the binary system hypothesis. For the first time, the secondary black holeA black hole is a place in space where the gravitational field is so strong that not even light can escape it. Astronomers classify black holes into three categories by size: miniature, stellar, and supermassive black holes. Miniature black holes could have a mass smaller than our Sun and supermassive black holes could have a mass equivalent to billions of our Sun." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">black hole was directly observed in 2021/2022, and new types of flares were detected. These findings highlight OJ287 as a prime candidate for further study of gravitational wavesGravitational waves are distortions or ripples in the fabric of space and time. They were first detected in 2015 by the Advanced LIGO detectors and are produced by catastrophic events such as colliding black holes, supernovae, or merging neutron stars." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">중력파.

우리 태양 질량의 수십억 배에 달하는 초대질량 블랙홀은 활동 은하의 중심에 존재합니다. 천문학자들은 이를 은하의 초대질량 블랙홀이 강착 원반이라고 불리는 격렬한 소용돌이에서 물질을 집어삼키는 밝은 은하 핵으로 관찰합니다. 물질의 일부는 강력한 제트로 압착됩니다. 이 과정은 은하핵이 전체 전자기 스펙트럼에 걸쳐 밝게 빛나게 만듭니다.

최근 연구에서 천문학자들은 두 개의 블랙홀에 물질이 부착되는 것과 관련된 제트에서 나오는 신호를 통해 두 개의 초거대 블랙홀이 서로 순환하고 있다는 증거를 발견했습니다. 기술적으로 퀘이사라고 불리는 은하계는 OJ287로 명명되었으며 가장 철저하게 연구되었으며 쌍성 블랙홀 시스템으로 가장 잘 이해되었습니다. 하늘에서는 블랙홀이 너무 가까워서 하나의 점으로 합쳐집니다. 점이 실제로 두 개의 블랙홀로 구성되어 있다는 사실은 그것이 두 가지 다른 유형의 신호를 방출한다는 것을 감지함으로써 분명해집니다.

활동은하 OJ 287은 게자리 방향으로 약 50억 광년 거리에 위치하고 있으며 1888년부터 천문학자들에 의해 관찰되어 왔습니다. 이미 40여년 전, 투르쿠 대학의 천문학자 Aimo Sillanpää와 그의 동료들은 방출에는 약 12년의 주기와 약 55년의 더 긴 주기의 두 가지 주기가 있는 두드러진 패턴이 있음을 발견했습니다. 그들은 두 개의 주기가 서로 주위를 도는 두 개의 블랙홀의 궤도 운동으로 인해 발생한다고 제안했습니다. 더 짧은 주기는 궤도 주기이고 더 긴 주기는 궤도 방향의 느린 진화로 인해 발생합니다.

궤도 운동은 2차 블랙홀이 빛의 속도보다 약간 느린 속도로 1차 블랙홀의 강착 원반을 규칙적으로 통과할 때 발생하는 일련의 플레어에 의해 드러납니다. 2차 블랙홀의 이러한 급락은 디스크 물질을 가열하고 뜨거운 가스는 팽창하는 거품으로 방출됩니다. 이 뜨거운 거품은 냉각되는 데 몇 달이 걸리며 방출되어 대략 2주 동안 지속되고 1조 개의 별보다 더 밝은 빛의 섬광(플레어)을 일으킵니다.