머나먼 우주에서 초거대질량 블랙홀이 태양 *하루*를 잡아먹는다

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천문학자들이 발견한 초기 우주에서 알려진 가장 거대한 블랙홀 , 그리고 그것은 굉장합니다: 그것은 340억을 가지고 있습니다. 10 억 , NS — 태양 질량의 배.



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그리고 그것은 단지 하나 내 목 뒤에 머리카락이 서있는이 이야기의 일부. 나머지 시간 동안 주변에 붙어 있습니다. 장담컨데, 머리카락을 세울 수 있습니다.

블랙홀은 중앙에 퀘이사라고 불리는 활동은하 . 이것은 중앙의 초대질량 블랙홀(모든 큰 은하가 가지고 있음)이 활발하게 물질을 먹고 있는 곳입니다. 이 물질은 블랙홀 주변의 원반에 쌓여 미친 듯이 소용돌이칩니다. 가까이 있는 물질은 빛의 속도에 매우 가깝게 움직이고, 멀리 있는 물질은 더 느리며, 서로 마찰할 때 마찰을 일으켜 디스크를 많이 가열합니다. . 온도가 너무 높고 디스크에 물질이 너무 많아서 일반적으로 은하계의 모든 별을 합친 것보다 훨씬 밝게 빛납니다.







문제의 퀘이사는 SMSS J215728.21–360215.1입니다. . 줄여서 J2157이라고 부르겠습니다. 천문학자들은 올바른 색상을 가진 천체에 대한 하늘 조사를 보고 매우 중요하다는 것을 발견했습니다. 매우 멀리 떨어져 있는 활성 은하이며 이것은 SkyMapper Southern Survey에서 발견되었습니다(따라서 이름에 SMSS가 있고 나머지는 하늘의 좌표에 대한 것입니다).

퀘이사 SMSS J215728.21–360215.1은 초기 우주에서 알려진 가장 거대한 블랙홀을 보유하고 있습니다. 별 것 아닌 것처럼 보이지만 125억 광년 떨어져 있으며 우리 은하 전체의 천 배에 해당하는 에너지를 방출합니다. 크레딧: DSS2 / 알라딘확대

퀘이사 SMSS J215728.21–360215.1은 초기 우주에서 알려진 가장 거대한 블랙홀을 보유하고 있습니다. 별 것 아닌 것처럼 보이지만 125억 광년 떨어져 있으며 우리 은하 전체의 천 배에 해당하는 에너지를 방출합니다. 신용 거래: DSS2 / 알라딘

그들이 먼 퀘이사일 가능성이 있다고 판단한 후 그들은 하와이의 괴물 10미터 켁 망원경과 칠레의 8미터 초대형 망원경으로 그것을 관찰했습니다. 이 방법으로 불을 끄면 많은 중요한 정보를 찾을 수 있습니다 , 퀘이사가 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 전체적으로 얼마나 밝은지, 그 블랙홀이 얼마나 무거운지, 디스크에서 얼마나 많은 물질이 퀘이사로 떨어지는지를 포함합니다.

퀘이사는 엄청나게 멀리 떨어져 있습니다. 우리가 보는 빛은 그것을 떠났습니다. 125억 년 전 , 빅뱅 이후 불과 12억 5천만 년. 그래서 우리는 이 퀘이사를 아주 어렸을 때의 모습으로 봅니다.





블랙홀의 질량은 태양 질량의 34±60억 배입니다. 비교를 위해 우리은하 중심의 초대질량 블랙홀은 약 400만 태양질량이므로 J2157을 고정하고 있는 블랙홀은 끝난다. 8,000 몇 배나 됩니다.

!!!

이 블랙홀 하나보다 질량이 작은 전체 은하가 있습니다. 너무 커서 태양을 태양으로 대체하면 전체 태양계를 포함할 것입니다. 약 2000억 킬로미터입니다. 그것은… 거대하다.

블랙홀 강착 원반의 삽화확대

강착 원반이 있는 블랙홀과 그 위에서 소용돌이치는 자기장을 묘사한 작품. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech

물의 모양을 염두에 둔 아이들

몇 개의 더 큰 블랙홀이 발견되었지만 J2157보다 우리 은하에 더 가깝습니다. 그러나 이것은 우주의 초기 기간에 우리로부터 이 거리 범위에서 발견된 것 중 가장 거대한 것입니다.

하지만 우리는 끝나지 않았습니다! 물체의 밝기를 측정하고 거리를 알면 퀘이사가 방출하는 총 에너지를 찾을 수 있습니다. 1.6 x 10입니다41줄/초. 이 다음 비트를 위해 앉아 있습니까? 이는 태양이 방출하는 빛의 1,000조 배에 달하는 양입니다.

1천조. 1,000,000,000,000,000 우리은하 전체 그 정도의 빛을 방출합니다. 이것은 J2157을 가장 밝은 알려진 퀘이사로 만듭니다.

물리학은 약간 복잡하지만 그만큼 많은 에너지를 생성하기 위해 블랙홀에 얼마나 많은 물질이 떨어지는지 추정하는 것도 가능합니다. 이는 매일 태양의 질량에 해당하는 것으로 밝혀졌습니다.

나는 숫자를 실행하고 같은 대답을 얻었다. 그럼에도 불구하고 파악하기 어렵습니다. 더 지역적으로 말하자면, 그 블랙홀은 지구의 질량에 해당하는 양을 삼키고 있습니다. 초당 네 번 .

전 애인이 나를 다시 원하니?

와. 블랙홀에 행성을 빠르게 던진다고 상상해보세요. 하루에 수십만 번입니다. 또는 원하는 경우 1년에 1억 번.

그래서, 그 목털은 어때요? 기둥에 세워진 아직?

이 개체에 대한 모든 것이 압도적입니다. 그러나 여기에는 진정한 과학적 가치가 있습니다. 이것은 우주에서 이 초기 시대에 알려진 가장 큰 블랙홀이라는 사실은 그들이 어떻게 성장하는지에 대한 우리의 이해에 대한 확고한 제약입니다. 큰 것부터 시작해서 빠르게 먹거나, 작게 시작해서 먹으면 이 크기가 된 걸까? 정말로 급속히? 더 작은 블랙홀 무리가 함께 형성되었다가 합쳐져서 빠르게 성장했습니까? 우리가 아직 생각하지 못한 다른 이상한 일이 일어나고 있습니까?

우리는 디스크에서 방출되는 빛의 양이 블랙홀의 질량에 따라 증가한다는 것을 알고 있으며 이것이 그 패턴에 맞는 것 같습니다. 그것은 그것이 이상하지만 훨씬 더 초질량이라는 점을 제외하고는 다른 초질량 블랙홀에 비해 정상이라는 것을 의미합니다. 처음부터 초대형 블랙홀에 익숙하다고 가정하면 이상하게 안심할 수 있습니다.

이 거리에서 은하가 처음 시작되었던 초기 우주의 상태에 대해서도 알려줍니다. 우리는 여전히 이 시대에 대해 많이 알지 못하며 우리가 얻는 모든 예는 우리가 조사할 수 있는 그 퍼즐의 한 조각입니다.

이 경우, 엄청나게 거대하고, 밝고, 엄청나게 탐욕스러운 것입니다.