gov-civil-vilareal.pt관측 가능한 우주의 가장자리에 있는 퀘이사는 10 *조* 태양의 빛으로 빛납니다
>빛의 멋진 점 중 하나는 빛이 유한한 속도로 움직인다는 것입니다. 빠르기는 하지만 무한히 빠르지는 않습니다. 그래서 우리가 아주 멀리 있는 어떤 물체를 보면 그것이 어렸을 때의 모습으로 보입니다.
우주 자체의 나이는 약 138억 년에 불과하므로 '오직' 입니다. 그래서 우리는 138억 광년, 즉 그 시간에 빛이 이동하는 거리보다 더 멀리 있는 것을 볼 수 없습니다. 그러나 우리는 거의 그렇게 멀리 있는 물체를 볼 수 있습니다. 그 끔찍한 거리가 그들을 엄청나게 흐리게하고 대부분의 물체가 그것을 잘라낼 수 없기 때문에 그 당시에는 매우 밝았을 것입니다.
그러나 때때로 우리는 이 외딴 지역에서 천상의 표지를 찾습니다. 많지는 않지만 일부입니다. 새로운 것이 발견되었습니다. , 그리고 여러 가지 이유로 놀랍습니다. 하나는 그것이 정말로 경이적으로 빛나는 물체라는 것입니다. 또 하나는 그 빛이 떠났을 때 너무 어렸음에도 불구하고 너무 밝았다는 것입니다. 그리고 세 번째는 그렇더라도 중력에 의해 빛이 증폭되지 않으면 보이지 않을 것이라는 것입니다.
강착 원반에서 물질 주위를 소용돌이치는 물질이 있는 블랙홀과 그로부터 물질 제트가 분출하는 것에 대한 아티스트의 개념입니다. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech
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객체는 J043947.08+163415.7(간단히 J043이라고 부를 것입니다)이라고 하며, 퀘이사 . 이들은 중심에 있는 초거대질량 블랙홀로 인해 엄청난 양의 빛을 내뿜는 일종의 은하입니다. 우리는 우리은하를 포함하여 모든 큰 은하는 하나는 가지고 있다고 생각하지만 대부분은 조용합니다. 그러나 어떤 상황이나 사건으로 인해 블랙홀에 많은 가스 분출이 발생하면 반환 불가 지점 바로 위의 소용돌이 치는 원반에 쌓입니다. 디스크의 마찰로 인해 재료가 수백만 도까지 가열되면서 디스크가 엄청나게 가열됩니다. 이 뜨거운 가스는 맹렬하게 빛나며 퀘이사는 전체 우주에서 가장 지속적으로 빛나는 에너지원으로 만듭니다.
그들은 초기 우주에서 더 일반적이었습니다. 은하의 형성에서 남은 물질은 초거대질량 블랙홀이 기다리고 있는 중심으로 떨어질 수 있습니다. 그러나 매우 먼 거리에서(따라서 우주가 젊었을 때 볼 수 있음) 우리는 기대만큼 많이 보지 못합니다. 얼마나 밝을 수 있는지에 대한 우리의 모델이 아주 정확하지 않거나(너무 멀리 떨어져 있는 것들은 여전히 너무 희미하여 볼 수 없음), 그렇지 않으면 우리가 그것들을 찾는 방식에 결함이 있습니다.
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후자의 가정으로 가면, 천문학자 팀은 다른 것을 시도했습니다 . 일반적으로 퀘이사의 색은 그것을 보여줍니다. 일부 색상에서는 다른 색상보다 더 밝으므로 하늘에 대한 이미징 조사를 수행할 때 필터를 사용하면 이를 감지할 수 있습니다. 그들은 또한 다양한 현상(예: 우리와 그들 사이의 물질이 청색광을 흡수함)으로 인해 붉게 보이는 경향이 있습니다. 그러나 같은 시선을 따라 떨어지는 우리 은하가 훨씬 더 가깝다면 퀘이사가 더 파랗게 나타나 소프트웨어가 정상적인 은하로 생각하도록 속일 수 있습니다.
멀리 떨어진 퀘이사를 찾기 위해 다른 매개변수를 사용하여 천문학자들은 하늘을 조사한 다양한 관측소의 데이터를 보고 먼 퀘이사를 찾을 수 있을 만큼 깊은 이미지를 만들었습니다. 그 때 그들은 J043을 발견했습니다.
퀘이사 J043947.08+163415.7(빨간색)은 매우 멀리 떨어져 있으며, 그 빛은 지구에 훨씬 더 가까운 중간 은하(파란색)에 의해 증폭되었습니다. 신용 거래: NASA, ESA 및 X. Fan(University of Arizona)
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그들이 찾은 거리( 그것의 적색 편이를 사용하여 )은 엄청난 128억 광년입니다. J043은 우주 자체가 형성된 지 10억 년이 채 되지 않아 밝게 빛나고 있었습니다!
하지만 그게 문제입니다. 너무 밝다. 퀘이사도 J043만큼 밝아서는 안 됩니다. 그들은 허블을 사용하여 물체를 관찰하면서 계속 땅을 파기로 결정했습니다. 그들이 발견한 것은 갑자기 이해가 되었습니다. J043의 위치에 매우 가까운 은하의 희미한 얼룩이었습니다. 이 간섭하는 은하의 중력은 우리에게 오는 길에 J043의 빛을 굴절시킵니다. 중력렌즈 작용이라고 하는 과정 . 이것은 퀘이사를 여러 이미지로 분할하고 밝기를 확대하는 등 퀘이사의 빛에 여러 가지 영향을 미칠 수 있습니다.
이 모든 것이 J043을 천문학자들에게 매우 중요하게 만듭니다. 그것은 지금까지 그 거리에서 본 것 중 가장 밝은 물체로 관찰하기가 더 쉽습니다. 어린 물체가 어떻게 그렇게 거대한 블랙홀을 가질 수 있는지는 잘 이해되지 않습니다. 그것들이 거대하게 자라는 데는 시간이 걸리며, 어떻게 그런 일이 일어날 수 있는지에 대한 가설이 많이 있습니다.
또한 J043에서 우리가 보는 빛은 젊은 우주의 삶의 특별한 시기에 방출되었습니다. 재이온화 . 이것은 그러한 은하들이 켜지면서 빅뱅 이후 냉각되었던 우주 가스를 재가열하는 때입니다. 우주 역사에서 이 시간을 관찰하기는 어렵고 J043은 말 그대로 우리에게 길을 밝히고 있습니다. 그것은 우주론자들에게 큰 도움이 됩니다.
물질이 중심의 거대한 블랙홀 주위를 소용돌이치며 물질과 에너지의 쌍발 광선을 방출하는 은하인 퀘이사의 삽화. 신용 거래: ESA/허블, NASA, M. Kornmesser
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또한 그것이 존재한다는 사실은 그것과 같은 객체가 더 많이 발견되기를 기다리고 있을 수 있다는 것을 의미합니다. 좋은 소식입니다. 첫째, 그것은 우리가 그것들을 볼 수 없는 이유에 대한 수수께끼를 해결합니다. (그들은 밖에 있지만 그들의 색깔은 우리를 속였습니다), 또한 우리가 그것들을 찾기 시작하면 우리는 먼 우주를 탐사할 수 있다는 것을 의미합니다. 더 효율적으로. James Webb(2020년 출시 예정)와 같은 더 큰 망원경과 다양한 종류의 빛을 관찰하는 더 작은 망원경이 도움이 될 것입니다.
내가 어렸을 때 퀘이사에 관한 책을 읽으면서 가장 멀리 알려진 것은 3C273 , 20억 광년 떨어져 있습니다. 그것은 알려진 가장 먼 물체였습니다. 이제 우리는 수천 개의 퀘이사를 알고 있으며 그 중 150개는 약 120억 광년 이상 떨어져 있습니다.
아마도 J043보다 훨씬 더 멀고 밝은 것을 포함하여 더 많은 것을 찾을 수 있습니다. 우리가 그것들을 찾을 때, 젊은 우주에 대한 우리의 지식은 훨씬 더 커질 것입니다.
* 나는 일부 출처에서 600조라는 수치를 인용하는 것을 보았지만, 그것은 렌즈에 의한 배율을 설명하지 않아 실제보다 더 밝게 보입니다.
