블랙홀인가, 은하인가? 어느 것이 먼저 왔는가?

블랙홀인가, 은하인가? 어느 것이 먼저 왔는가?

타임 스탬프 : 6 년 2024 월 11 일 오전 37:XNUMX
소스 노드 : 2471252
06 년 2024 월 XNUMX 일 (나노 워크 뉴스) 블랙홀은 태초에 존재했을 뿐만 아니라 새로운 별과 초강력 은하 형성을 탄생시켰다고 제임스 웹 우주 망원경 데이터에 대한 새로운 분석이 제시했습니다. 이번 통찰은 블랙홀이 우주를 어떻게 형성하는지에 대한 이론을 뒤집고, 최초의 별과 은하가 나타난 후에 블랙홀이 형성되었다는 고전적 이해에 도전합니다. 대신, 블랙홀은 우주의 첫 50천만년 동안 새로운 별의 탄생을 극적으로 가속화했을 수 있습니다. 이는 우주의 13.8억년 역사 중 짧은 기간입니다. “우리는 이 괴물 블랙홀이 우리 은하수 근처 은하계 중심에 존재한다는 것을 알고 있습니다. 하지만 이제 가장 놀라운 것은 그들이 우주의 시작 부분에도 존재했고 초기 은하계의 빌딩 블록이나 씨앗과 거의 같았다는 것입니다.”라고 말했습니다. 존스 홉킨스 대학교와 소르본 대학교 천체물리학 연구소의 물리학 및 천문학 교수인 수석 저자인 Joseph Silk. "그들은 우리가 이전에 가능하다고 생각했던 것의 전체 전환인 거대한 별 형성 증폭기와 같은 모든 것을 정말로 향상시켰습니다. 이것은 은하가 어떻게 형성되는지에 대한 우리의 이해를 완전히 뒤흔들 수 있습니다." 초기 우주의 초대질량 블랙홀에 의해 생성된 자기장 그림으로, 인근 가스 구름을 별로 바꾸는 데 도움이 되는 난류 플라즈마 유출을 보여줍니다. 초기 우주의 초대질량 블랙홀에 의해 생성된 자기장을 보여주는 그림으로, 인근 가스 구름을 별로 바꾸는 데 도움이 되는 난류 플라즈마 유출을 보여줍니다. 새로운 발견은 이 과정이 우주의 첫 50천만년 동안 가속된 별 형성의 원인이 될 수 있음을 시사합니다. (이미지: Johns Hopkins 대학의 Roberto Molar Candanosa) 이 연구는 천체 물리학 저널 편지 (“무엇이 먼저 왔는가: 초대질량 블랙홀인가, 은하인가? JWST의 통찰력”). 웹 망원경을 통해 관찰한 아주 초기 우주의 먼 은하들은 과학자들이 예상한 것보다 훨씬 더 밝게 보이며 비정상적으로 많은 수의 젊은 별과 초대질량 블랙홀을 드러낸다고 실크는 말했습니다. 기존의 통념은 초대질량 별이 붕괴한 후에 블랙홀이 형성되었으며, 첫 번째 별이 탄생한 후에 형성된 은하가 어두운 초기 우주를 밝게 비췄다는 것입니다. 그러나 실크 팀의 분석에 따르면 블랙홀과 은하계는 처음 100억년 동안 공존했고 서로의 운명에 영향을 미쳤습니다. 우주의 전체 역사가 12개월 달력이라면 그 해는 XNUMX월의 첫날과 같을 것이라고 실크는 말했습니다. “우리는 블랙홀이 분쇄된 가스 구름을 유출시켜 이를 별들로 바꾸고 별 형성 속도를 크게 가속화한다고 주장하고 있습니다.”라고 실크는 말했습니다. 그렇지 않으면 이 밝은 은하가 어디서 왔는지 이해하기가 매우 어렵습니다. 왜냐하면 초기 우주에서는 일반적으로 더 작기 때문입니다. 도대체 왜 그렇게 빨리 별을 만들어야 하는 걸까요?” 블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛조차도 중력을 벗어날 수 없는 공간의 영역입니다. 이 힘 때문에 그들은 격렬한 폭풍을 만들고 난류 플라즈마를 방출하며 궁극적으로 거대한 입자 가속기처럼 작용하는 강력한 자기장을 생성한다고 Silk는 말했습니다. 그는 이 과정이 Webb의 탐지기가 과학자들이 예상했던 것보다 더 많은 블랙홀과 밝은 은하를 발견한 이유일 것이라고 말했습니다. 실크는 “우리는 이러한 격렬한 바람이나 제트를 멀리서 볼 수는 없지만 우주 초기에 많은 블랙홀을 볼 수 있기 때문에 존재해야 한다는 것을 알고 있습니다.”라고 설명했습니다. “블랙홀에서 나오는 이 거대한 바람은 근처의 가스 구름을 부수고 별들로 만듭니다. 이것이 첫 번째 은하가 우리가 예상했던 것보다 훨씬 더 밝은 이유를 설명하는 누락된 링크입니다.” 실크 팀은 젊은 우주가 두 단계를 가지고 있다고 예측합니다. 첫 번째 단계에서는 블랙홀의 고속 유출이 별 형성을 가속화했고, 두 번째 단계에서는 유출 속도가 느려졌습니다. 빅뱅이 발생한 지 수억 년이 지난 후, 초대질량 블랙홀 자기 폭풍으로 인해 가스 구름이 붕괴되었고, 수십억 년 후 일반 은하에서 관찰된 것보다 훨씬 빠른 속도로 새로운 별이 탄생했다고 실크는 말했습니다. 이러한 강력한 유출이 에너지 보존 상태로 전환되어 은하에서 별을 형성하는 데 사용할 수 있는 가스가 줄어들기 때문에 별 생성이 느려졌다고 그는 말했습니다. “우리는 처음에는 거대한 가스 구름이 붕괴하면서 은하계가 형성되었다고 생각했습니다.”라고 실크는 설명했습니다. “가장 놀라운 점은 그 구름 한가운데에 커다란 블랙홀이라는 씨앗이 있었고, 그것이 우리가 예상했던 것보다 훨씬 더 빠른 속도로 구름의 내부 부분을 별로 빠르게 변화시키는 데 도움이 되었다는 것입니다. 그래서 첫 번째 은하계는 믿을 수 없을 정도로 밝습니다.” 팀은 초기 우주의 별과 초거대 블랙홀의 보다 정확한 수를 포함하는 미래의 웹 망원경 관측이 그들의 계산을 확인하는 데 도움이 될 것으로 기대합니다. 실크는 이러한 관찰이 과학자들이 우주의 진화에 대한 더 많은 단서를 모으는 데 도움이 될 것으로 기대합니다. “가장 큰 질문은 우리의 시작이 무엇이었느냐는 것입니다. 태양은 우리은하의 100억 개 별 중 하나이고, 그 중심에도 거대한 블랙홀이 있습니다. 그 둘 사이에는 무슨 관계가 있는 걸까요?” 그는 말했다.

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