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관측 가능한 우주의 가장자리에 있는 퀘이사의 전파가 *위* 위로* 켜져 있습니다.

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천문학자들은 관측 가능한 우주의 가장자리에서 매우 가까운 강력한 퀘이사를 발견했습니다. 130억 지구에서 광년. 이 거리에 있는 많은 퀘이사가 알려져 있지만, 이것은 특별하다 : 그것은 '라디오 시끄러운' 소리입니다. 즉, 라디오 에너지를 쏟아내고 있다는 의미이며, 우주가 아주 어렸을 때의 상태를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있는 특별한 클래스의 일부로 만듭니다.



퀘이사는 그 자체로 특별한 종류의 은하입니다. . 우리가 아는 한, 모든 큰 은하는 중심에 초거대질량 블랙홀이 있습니다. 오늘날 대부분의 은하에는 고요한, 즉 활발하게 물질을 섭취하지 않는 블랙홀이 있습니다. 은하수는 그 등급에 속합니다.

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일부는 하지만, 중심 초거대질량 블랙홀로 떨어지는 물질이 있음 , 그리고 우리는 이것을 활동은하 . 블랙홀에 떨어지는 물질은 그 주위에 믿을 수 없을 정도로 뜨거운 디스크를 형성합니다. 강착 디스크 , 그리고 그 바깥에는 거대한 도넛 모양의 먼지 구름이 있을 수 있습니다.







무엇보다도 강착 디스크에는 매우 강한 자기장이 내장되어 있습니다. 물질이 블랙홀 주위를 소용돌이 치면서 이 필드는 토네이도처럼 감겨지고 물질은 빛의 속도에 매우 가까운 속도로 블랙홀에서 폭발합니다. 우리는 이러한 구조를 제트기 , 그리고 그들은 엄청난 힘의 특징입니다.

헤라클레스 A는 비교적 가까운 활성 은하의 한 예이며, 심장에 있는 블랙홀이 물질을 먹고 엄청난 양의 방사선과 물질을 내뿜고 있습니다. 크레딧: NASA, ESA, S. Baum 및 C. O확대

헤라클레스 A는 비교적 가까운 활성 은하의 한 예이며, 심장에 있는 블랙홀이 물질을 먹고 엄청난 양의 방사선과 물질을 내뿜고 있습니다. 신용 거래: NASA, ESA, S. Baum 및 C. O'Dea(RIT), R. Perley 및 W. Cotton(NRAO/AUI/NSF), Hubble Heritage Team(STScI/AURA)

우리가 활동하는 은하에서 보는 것은 우리의 관측 기하학에 크게 의존합니다. 제트기가 우리를 겨냥하면 X선 및 감마선과 같은 고에너지 빛을 볼 수 있습니다. 먼지 토러스가 가장자리에 있는 것을 보면 대부분의 고에너지 물질을 차단할 수 있으며 광학 또는 적외선만 볼 수 있습니다. 활동적인 은하계 유형의 전체 동물원이 있습니다.

퀘이사는 많은 고에너지 빛을 갖는 경향이 있으며(첫 번째는 X선 방출로 발견됨) 초기에는 강력한 전파 에너지원으로 여겨졌습니다. 그러나 우리가 더 많은 것을 알게 되면서 우리는 전파 소리를 내는 퀘이사를 발견했습니다.*(전파 방출이 많은 것을 호출하기 때문에) 실제로는 소수에 속합니다. 모든 퀘이사의 10%만이 라디오 시끄러운 소리를 냅니다.





강착 원반이 초대질량 블랙홀을 공급하는 활동 은하의 중심을 보여주는 개략도. 둘 다 거대한 먼지 원환체로 둘러싸여 있습니다. 크레딧: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF확대

강착 원반이 초대질량 블랙홀을 공급하는 활동 은하의 중심을 보여주는 개략도. 둘 다 거대한 먼지 원환체로 둘러싸여 있습니다. 신용 거래: 빌 색스턴, NRAO/AUI/NSF

새로 발견된 퀘이사는 PSO J172.3556+18.7734입니다. (줄여서 P172라고 부르겠습니다). 그것은 광학 빛(우리가 보는 종류)을 사용하는 하늘 조사에서 발견되었으며 그것이 아주 멀리 떨어져 있음을 나타내는 색상을 가지고 있습니다. 후속 관측이 이를 확인했고, 켁(Keck)과 대형 쌍안 망원경(Large Binocular Telescope)과 같은 거대한 '망원경을 사용한 일련의 관측은 그것의 먼 거리를 확인했다: 약 130억 광년 우리를).

초대형 배열 전파 망원경을 사용한 더 많은 관측은 또한 대부분의 퀘이사와 달리 전파 에너지를 발산하고 있음을 보여주었습니다. 약 127억 광년보다 더 멀리 떨어져 있는 것으로 알려진 퀘이사는 약 200개이며, 전파 소리가 큰 것으로 알려진 퀘이사는 3개에 불과합니다. 130억에서 18개의 퀘이사만 알려져 있으며 P172는 전파 소리가 큰 유일한 퀘이사입니다.

바라보는 스펙트럼 천문학자들은 P172의 중심 블랙홀이 태양 질량의 약 3억 배에 달하는 질량을 가지고 있다고 결정했으며, 이는 중간에서 무거운 것으로 만듭니다(은하수의 중심에 있는 것은 태양 질량이 400만 태양질량에 불과하지만, 분명히 우리는 대부분의 것보다 작습니다).

이 부분은 흥미롭습니다. 물질이 떨어지면 엄청나게 뜨거워지고 엄청나게 밝아집니다. 바로 측정하여 어떻게 밝고 천문학자들은 블랙홀이 얼마나 빨리 먹이를 먹고 있는지 결정할 수 있습니다. 일반적으로 먹이를 주는 속도에는 상한선이 있습니다. 물질이 너무 뜨거워지면 방출하는 빛의 힘이 더 멀리 떨어져 있는 물질을 날려 버립니다. 이 비율을 에딩턴 한계 ; 일반적으로 블랙홀이 움츠러들 수 있는 가장 빠른 속도입니다.

그러나 P172의 중심에 있는 블랙홀은 에딩턴 한계보다 훨씬 높은 속도로 먹이를 먹고 있습니다. 제트기를 내뿜는 경우에도 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 물리학은 잘 알려져 있지 않지만 제트가 있는 활동 은하는 특히 전파가 큰 은하가 물질을 블랙홀 속으로 훨씬 더 빠르게 퍼뜨릴 수 있는 것으로 보입니다. 따라서 이 퀘이사가 매우 밝다는 사실은 블랙홀 주변의 상태를 알려줍니다.

물질과 에너지의 제트를 분출하는 은하 중심의 초대질량 블랙홀인 멀리 떨어진 퀘이사를 묘사한 작품입니다. 크레딧: ESO/M. 콘메서확대

물질과 에너지의 제트를 분출하는 은하 중심의 초대질량 블랙홀인 멀리 떨어진 퀘이사를 묘사한 작품입니다. 신용 거래: 이소/엠. 콘메서

또한, 매우 멀리 떨어져 있는 전파 시끄러운 퀘이사는 평소보다 더 많은 물질을 가진 우주 지역에 위치하는 경향이 있습니다. 이 거대한 구름이 붕괴하여 은하뿐만 아니라 클러스터 따라서 멀리 떨어진 전파 소리가 큰 퀘이사를 찾는 것도 이러한 클러스터가 어떻게 형성되는지 더 잘 이해할 수 있게 해 줄 것입니다.

뿐만 아니라, P172와 같은 다른 퀘이사와 비교했을 때, P172는 라디오 음량에서 평균 정도입니다. 우리는 일부가 훨씬 더 강력하다는 것을 알고 있으며, 이는 훨씬 더 멀리 떨어져 있는 이와 같은 은하를 더 많이 찾을 수 있음을 의미합니다! P172는 전파 퀘이사에 대한 현재의 거리 기록을 보유하고 있을 수 있지만, 그 차이를 오래 유지하지는 못할 것입니다. 그리고 더 많이 찾을수록 우리는 우주가 8억 년 미만이었을 때 우주를 더 많이 이해하게 되었습니다.

나는 보통 깨진 레코드에 대해 글을 쓰는 것을 좋아하지 않습니다. 왜냐하면 그들은 대개 다시 깨지기 때문입니다. 그러나 이것은 a) 이와 같은 물체가 아주 먼 거리에서 발견될 때마다 도움이 되고, 2) 그것이 이 거리에 존재한다는 사실 때문에 다릅니다. 조금도 같은 것이 더 많을 수 있음을 나타냅니다.

이 엄청난 거리에서 물체를 찾는 것은 매우 희미하고 하늘에 물체가 너무 많지 않기 때문에 매우 어려운 작업입니다. 좋은 소식은 이것이 우리에게 계속 찾고 있다는 것입니다. 더 재미있는 것들이 있습니다.


* 이 용어는 재미있는 용어입니다. 전파는 소리가 아닌 빛의 한 형태이며, 전파를 소리로 변환하여 정보를 전달할 수 있기 때문에 두 가지를 혼동하는 것이 일반적입니다. 예를 들어 음악이나 불쾌한 정치적 지식이 도사리고 있는 것과 같은 정보를 전달할 수 있기 때문입니다. 더 나쁜 것은 우리가 라디오를 듣는 장치라고 부르기 때문에 이것은 완전히 엉망입니다. 천문학자들은 라디오 시끄러운 물체에 대해 이야기함으로써 도움을 주지 않습니다. 우리는 그들을 라디오라고 불러야 합니다. 밝은 , 비록 그것이 덜 혼란을 야기할 것인지를 하늘은 알고 있지만.