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Monday, August 2, 2021

블랙홀 뒤의 빛이 처음으로 감지되었습니다. - Wpick

과학자들은 처음으로 블랙홀 뒤에서 빛을 감지하여 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 근거한 예측을 수행했습니다.

스탠포드 대학 천체 물리학자인 댄 윌킨스와 그의 동료들은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하 중심에 위치한 초대질량 블랙홀에서 방출되는 X선을 관찰했습니다.

비록 빛이 블랙홀에서 빠져나올 수는 없지만 주변의 엄청난 중력이 물질을 수백만도까지 가열할 수 있기 때문에 이 밝은 빛 플레어는 이상하지 않습니다. 이것은 전파와 X선을 방출할 수 있습니다. 때때로 이 초고온 물질은 X선과 감마선을 포함한 빠른 제트에 의해 우주로 던져집니다.

그러나 Wilkins는 나중에 발생하고 다른 색을 띠는 더 작은 X-선 섬광을 발견했습니다.

스탠포드 대학의 입자 물리학 및 우주론을 위한 Kavli 연구소와 SLAC 국립 가속기 연구소의 연구 저자이자 연구 과학자인 Wilkins는 성명에서 말했습니다.

그러나 블랙홀의 이상한 성질 때문에 관측이 가능했다.

“우리가 그것을 볼 수 있는 이유는 블랙홀이 공간을 왜곡하고, ​​빛을 휘게 하고, 자기장을 스스로 감싸고 있기 때문입니다.”라고 그는 말했습니다.

이 연구는 지난 수요일 저널에 게재되었습니다. 자연.

“50년 전 천체 물리학자들이 블랙홀 근처에서 자기장이 어떻게 작용할지에 대해 추측하기 시작했을 때, 그들은 언젠가 우리가 그것을 직접 관찰하고 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 작동하는 것을 볼 수 있는 기술을 갖게 될 것이라고 생각하지 못했습니다”라고 그는 말했습니다. . 연구의 공동 저자이자 인문 과학 대학의 루크 블라썸 교수이자 스탠포드 대학의 물리학 교수인 Roger Blandford는 성명에서 말했습니다.

아인슈타인의 이론, 즉 중력이 시공을 왜곡하는 물질이라는 생각은 새로운 천문학적 발견으로 백년 동안 지속되었습니다.

일부 블랙홀에는 물질이 블랙홀에 떨어지고 극한의 온도로 가열될 때 블랙홀 주위에 형성되는 밝은 빛의 고리인 후광이 포함되어 있습니다. 이 X선 빛은 과학자들이 블랙홀을 연구하고 매핑할 수 있는 한 가지 방법입니다.

가스가 블랙홀에 떨어지면 수백만도까지 올라갈 수 있습니다. 이 강렬한 가열로 인해 전자가 원자에서 분리되어 자기 플라즈마가 생성됩니다. 블랙홀의 강한 중력으로 인해 이 자기장은 블랙홀 위로 높이 호를 그리며 회전하며 부서질 때까지 회전합니다.

블랙홀의 첫 번째 이미지는 아인슈타인의 상대성 이론을 뒷받침합니다

이것은 태양의 코로나, 또는 뜨거운 외부 대기와 다르지 않습니다. 태양의 표면은 자기장으로 덮여 있어 태양 코로나의 하전 입자와 상호 작용할 때 고리와 기둥이 형성됩니다. 이것이 과학자들이 블랙홀 주변의 고리를 후광이라고 부르는 이유입니다.

Wilkins는 “제한되고 블랙홀 근처에서 포착되는 이 자기장은 주변의 모든 것을 가열하고 이러한 고에너지 전자를 생성하여 계속해서 X선을 생성합니다.”라고 말했습니다.

X선 플레어를 연구하는 동안 Wilkins는 더 작은 섬광을 관찰했습니다. 그와 그의 동료 연구원들은 더 큰 X선 플레어가 반사되고 “원반 뒤쪽에서 블랙홀 주위로 휘어져” 블랙홀의 뒷면을 볼 수 있다는 것을 깨달았습니다.

천문학자들은 블랙홀 주위에서 별이 춤추는 것을 보았습니다. 이것은 아인슈타인의 이론이 옳았다는 것을 증명합니다

Wilkins는 “나는 이러한 메아리가 우리에게 어떻게 들릴지에 대한 이론적 예측을 구축해 왔습니다.”라고 말했습니다. “저는 제가 개발 중인 이론에서 이미 그것들을 보았기 때문에 망원경 관찰에서 보자마자 그 연관성을 파악할 수 있었습니다.”

관측은 NASA의 NuSTAR와 유럽 우주국의 XMM-Newton이라는 두 개의 우주 X선 망원경을 사용하여 이루어졌습니다.

블랙홀의 코로나를 이해하려면 더 많은 모니터링이 필요하며 유럽우주국의 차기 X선 관측소인 아테나(Athena)가 2031년에 발사될 예정이다.

Wilkins는 “X선 망원경에서 본 것보다 훨씬 더 큰 거울을 가지고 있으며 훨씬 짧은 관찰 시간에 고해상도 이미지를 얻을 수 있습니다.”라고 말했습니다. “따라서 우리가 현재 데이터에서 얻기 시작한 그림은 이 새로운 천문대를 통해 훨씬 더 명확해질 것입니다.”

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