은하계의 신비를 해독하다

빛나는 수소 껍질 안에 자리 잡은 블랙홀. 사진: 안나 드 그라프 .

천문학자들은 우주의 신비로운 밝은 점들을 설명하기 위해 "블랙홀 별"에 대한 새로운 이론을 제시했습니다. LRD(작은 붉은 점)라고 불리는 이 밝은 점들은 우주 역사 초기에 나타났지만, 그 본질은 여전히 미스터리로 남아 있습니다.

처음에 과학자들은 LRD가 오래된 별들이 많이 있는 오래된 은하라고 생각했습니다. 그 이유는 LRD의 빛이 오래 진화한 별에서 나오는 빛처럼 보이기 때문입니다. 그러나 독일 막스 플랑크 천문학 연구소의 천체물리학자 안나 드 그라프가 이끄는 연구팀은 '절벽(The Cliff)'이라는 별명이 붙은 LRD 관측 결과를 바탕으로 이러한 주장에 이의를 제기했습니다.

그들은 그렇게 밝은 별은 초기 우주에 형성될 수 없다고 주장합니다. "대신, 우리는 가장 그럴듯한 모델은 주변의 고밀도 흡수 가스에 의해 붉게 변한 이온화된 발광원이라고 제안합니다."라고 연구팀은 기술합니다.

다시 말해, 주변을 둘러싼 두꺼운 가스층이 빛을 흡수하여 붉은색으로 변했습니다. 이로 인해 절벽 내부에 강한 발머 단층이 형성되었는데, 이는 별이나 은하의 나이를 측정하는 데 사용되는 특징인데, 많은 사람들이 너무 오래되었다고 오해하는 경우가 많습니다. 발머 단층은 스펙트럼에서 은하의 나이를 측정하는 데 도움이 되는 특징입니다.

젊은 은하는 짧은 파장(청색, 보라색, 자외선)에서 많은 빛을 방출하는 O형과 B형 별들로 이루어져 있습니다. 이 별들은 수백만 년밖에 살지 못하며, 죽으면 스펙트럼에 단절이 생기는 것처럼 색깔이 급격히 변합니다. 따라서 은하가 오래될수록 색깔이 더 따뜻해집니다.

절벽의 발머 단층은 특히 크다. 사진: 안나 드 그라프.

많은 LRD는 강력한 발머 파열을 보이는데, 이는 빅뱅 이후 불과 6억 년, 즉 138억 년 전에 발생했습니다. 과학자들은 이 시기가 우주의 초기 단계이기 때문에 은하가 오래된 별들이 지배하는 단계에 도달하기에는 너무 이른 시기라고 생각합니다.

이로 인해 우주에 있는 이 "작은 붉은 점"이 실제로 무엇인지 이해하기 위한 많은 연구가 진행되었고, 클리프는 119억 년 동안 이동한 빛과 LRD에서 기록된 가장 두드러진 발머 단층으로 인해 완전히 새로운 과제를 제시합니다.

"클리프의 극단적인 특성 때문에 우리는 다시 처음부터 시작하여 완전히 새로운 모델을 구축해야 했습니다."라고 드 그라프는 설명합니다. 이 기묘한 특징을 염두에 두고 연구진은 항성 블랙홀이라고 부르는 모델을 개발했습니다. 항성 블랙홀은 강착 원반에서 물질을 활발하게 삼키는 초대질량 블랙홀로, 먼지가 아닌 고밀도 수소 껍질로 둘러싸여 붉게 물든 상태입니다.

이 구조는 과열된 플라즈마에 둘러싸인 별과 다소 유사합니다. 일반 별은 내부 핵융합으로 인해 빛나는 반면, 블랙홀 별은 블랙홀이 물질을 삼키고 주변 가스를 가열하기 때문에 빛납니다.

현재 이 가설은 블랙홀의 존재, 형성 및 진화를 규명하기 위해 더 많은 연구가 필요합니다. 그러나 Science Alert는 이 가설이 상당히 합리적이며, 우주의 진화에 대한 인류의 현재 이해를 유지하면서도 LRD 문제를 부분적으로나마 해결하는 데 도움이 될 것이라고 생각합니다.

연구팀은 "비교적 적당한 적색편이와 고품질의 분광 및 광도 관측과 같은 엄격한 제약 조건 덕분에 The Cliff는 활동 은하핵과 블랙홀 별에 대한 미래의 연구를 위한 이상적인 벤치마크가 될 것"이라고 기술했습니다.

출처: https://znews.vn/giai-ma-bi-an-ve-thien-ha-post1589001.html