별이 초대질량 블랙홀의 사건 지평선에 너무 가까워지면 강력한 조석이 발생합니다.
2021년 3월 1일 자동화 중Zwicky Transient Facility 전천 조사에서 연구원들은 처음으로 조수 붕괴 사건 AT2021ehb를 감지했습니다. 그 근원은 지구에서 불과 2억 5천만 광년 떨어진 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀이었습니다. 천체 물리학자들은 파괴가 아직 정점에 도달하지 않은 거의 초기부터 관찰하기 시작했으며 이 현상을 1년 이상 연구했습니다.
무슨 일이야?
AT2021ehb의 발견 이후 여러망원경은 별이 블랙홀에 너무 가까워지면 어떤 일이 일어나는지 관찰했습니다. 이 조석 파괴 사건은 태양 질량의 약 천만 배에 달하는 중앙 블랙홀이 있는 은하에서 발생했습니다.
단 2억 5천만 광구에 위치한 시스템지구에서 몇 년 떨어진 초거대질량 블랙홀에 의해 별이 파괴된 다섯 번째로 알려진 사례가 되었습니다. 그러나 가까운 사건과 달리 AT2021ehb는 꽤 일찍 발견되었고 처음으로 X선, 자외선, 광학 및 전파 범위에서 동시에 연구되었습니다.
조수 혼란은 어떻게 발생합니까?
별이 검은색에 너무 가까워지면구멍이 생기면 강한 중력으로 인해 별이 뜨거운 가스의 긴 강이 될 때까지 늘어납니다. 가스 흐름은 블랙홀 주위를 소용돌이치며 입자들이 서로 충돌합니다.
가스의 충돌이 충격을 일으킨다고 믿어진다.가시광선과 다른 파장 범위(자외선 및 x-레이) 모두에서 방사선을 생성하는 파동 및 외부 가스 흐름.
조수 붕괴 이벤트가 진행됨에 따라물질은 하수구를 통해 회전하는 물처럼 블랙홀을 공전하는 디스크에 정착하기 시작하며 마찰은 저에너지 X선을 생성합니다. AT2021ehb의 경우 별의 스파게티화 시작부터 원반 형성까지의 일련의 사건이 단 100일 만에 일어났다.
천체 물리학자들은 무엇을 배웠습니까?
행사 후 약 300일조석 붕괴가 처음으로 확인되자 천체 물리학자들은 블랙홀을 관찰하기 위해 NASA의 NuSTAR(Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) 위성을 사용하기 시작했습니다. 이것은 가장 X선에 민감한 우주 망원경입니다.
위성, 블랙홀 주변 코로나 구름 발견별에서 남겨진 뜨거운 플라즈마. 이것은 코로나의 형성이 일반적으로 블랙홀의 중심에서 빠져나가는 플라즈마 흐름인 상대론적 제트의 분출을 동반하기 때문에 매우 이례적인 일이었습니다. 그러나 AT2021ehb에는 제트기가 없었습니다.
이에 대해 발표된 연구의 저자코로나는 블랙홀의 다른 어떤 부분보다 더 높은 에너지의 X-선을 방출하지만 천체물리학자들은 여전히 플라스마가 어디에서 오는지 또는 플라스마가 어떻게 그렇게 뜨거워지는지 정확히 알지 못합니다.
우리는 그런 조석 현상을 본 적이 없다이렇게 제트 없이도 X선으로 파괴할 수 있습니다. 정말 인상적입니다. 제트를 일으키는 원인과 코로나를 유발하는 원인을 잠재적으로 분리할 수 있다는 의미이기 때문입니다.
Caltech Pasadena의 대학원생이자 연구의 주 저자인 Yuhan Yao
연구원들은 현재 관찰된블랙홀의 코로나 형성은 "자기장과 관련이 있다"고 제안합니다. 그들은 미래의 관찰이 이 과정의 물리학을 설명하는 데 도움이 되기를 희망합니다.
조수 붕괴에 대해 흥미로운 점은 무엇입니까?
대부분의 초대질량 블랙홀은수천, 수백만 년 동안 축적된 뜨거운 가스. 이러한 과정을 연구하는 것은 매우 어렵습니다. 조석 파괴 사건은 블랙홀 근처에서 발생하지만 몇 주 또는 몇 달만 지속됩니다. 동시에 그들은 블랙홀 근처에서 원반을 형성하는 먼지와 가스의 개별 입자보다 훨씬 더 밝습니다.
밝기 및 짧은 이벤트 기간조석 붕괴는 천체물리학자들이 블랙홀의 중력이 물질 입자를 제어하는 방법, 블랙홀이 무엇인지, 사건의 지평선에서 어떤 물리학이 작용하는지 제한된 시간 안에 배우는 데 도움이 됩니다.
조석 교란은 일종의 우주 실험실입니다. 그들은 은하 중심에 숨어있는 거대한 블랙홀에 대한 우리의 실시간 창입니다.
볼티모어에 있는 우주 망원경 과학 연구소의 천문학자이자 이 연구의 공동 저자인 수비 게자리(Suvi Gezari)
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표지: AT2021ehb 조수 붕괴 사건의 예술적 삽화. 이미지: NASA/JPL-Caltech