합병 된 초대형 블랙홀 쌍 인“Spikey”를 만나십시오.

먼 은하의 중심에있는 이상하게 타오르는 물체는 우주의 가장 괴물 같은 블랙홀이 어떻게 합병되는지에 대한 신비를 잠금 해제하는 열쇠 일 수 있습니다.

우리의 태양의 질량의 수백만에서 수십억 배의 무게로, 초대형 블랙홀은 궁극적 인 헤비급 선수이며 거의 모든 큰 은하의 중심에 숨어 있습니다. 그럼에도 불구 하고이 물체는 가스와 먼지를 먹을 때 화려한 천상의 불꽃 놀이를 만들 수 있으며, 고 에너지 입자의 제트기와 우주를 가로 질러 활성 은하 핵 (AGN)으로 명확하게 볼 수있는 잔해 디스크를 만들 수 있습니다. 이제 과학자들은 멀리 떨어진 AGN에서 플레어를 확인했으며, 근처의 다른 배출량을 증폭시키는 초대형 블랙홀에 의해 만들어 졌다고 의심하며,이 쌍은 향후 100,000 년 안에 합병 될 수 있음을 시사합니다. 두 사람이 실제로 합병을 위해 프라이밍된다면, 그들은 천문학 자들이 거대한 블랙홀이 어떻게 결합하는지에 대한 잘 이해되지 않은 과정에 대한 전례없는 견해를 제공 할 것입니다.

2017 년 천체 물리학 자 Daniel D 'Orazio와 Rosanne Di Stefano는 곧 초대형 블랙홀을 합병 해야하는 한 쌍의 쌍이 서로를 렌즈 해야하는 방법과 임박한 합병의 궤도 평면이 지구와 정렬 된 경우 결과 신호를 어떻게 볼 수 있는지 자세히 설명했습니다. 블랙홀을 둘러싼 재료는 한 블랙홀이 다른 블랙홀 앞에서 지나면“전경”블랙홀의 ​​거대한 시공간 중력장이 렌즈처럼 작용하여 배경 광원을 강화할 때 X- 선 파장에서 빛을 발해야합니다. 하버드 대학교 (Harvard University)와 스미소니언 (Smithsonian Institution)의 천체 물리학 센터의 연구원 인 디 스테파노 (Di Stefano)는“매우 독특한 서명입니다.

10 월에 그녀와 D 'Orazio는 여러 공동 작업자와 협력하여 이론적 예측과 일치하는 신호를 방출하는 물체의 발견에 대해보고했습니다. NASA의 행성 사냥 인 케플러 우주 망원경이 2011 년에 수집 한 데이터는 이상한 스파이크가있는 특이한 AGN을 보여주었습니다. 스파이크이 (Spikey)라는 별명을 가진 물체가 이번 봄에 D 'Orazio와 그의 동료들이 예측 한 것처럼 플레어를 다시 반복한다면, Spikey를 확인하는“Smoking Gun”이라고 부르는 것은 병합의 cusp에서 한 쌍의 초대형 블랙홀입니다. 하버드의 천문학 자 D 'Orazio는 지난 달 호놀룰루에서 열린 미국 천문학 협회 회의에서 새로운 분석을 발표했습니다.

"최종 파르세스 문제"

은하가 충돌 할 때, 센터의 초대형 블랙홀은 결국 새로 만든 은하의 중심부로가는 길을 찾아 궁극적으로 함께 그려집니다. 합병 은하의 코어에 대한 관찰은 단일 초대형 블랙홀 (아마도 둘 이상이 이미 병합 된 경우) 또는 서로의 파르세스 (Parsecs) (파스 세크는 대략 3.26 광년)를 드러 냈습니다.

“우리는 두 은하가 합병 될 때 그들이 주최하는 블랙홀이 서로의 파르세스 안에 들어갈 것이라고 확신합니다.

문제는 최종 Parsec에서 발생하며, 중력은 각 블랙홀 궤도의 원심력을 극복하기 위해 중력이 강하지 않아 쌍을 더 가깝게 끌어 당깁니다. 일을 흔들어서 꾸준한 재료가 유입되지 않으면, 두 사람은 합병을 부끄러워하고 우주의 수명에 걸쳐 유지 패턴을 유지할 수 있습니다. 이 "최종 Parsec 문제"는 더 작고 별이 많은 블랙홀 쌍에 영향을 미치지 않으며, 이는 중력파의 풍부한 방출을 통해 과도한 궤도 에너지를 출혈하여 더 쉽게 합쳐질 수 있습니다. 그러나 더 큰 블랙홀은 자신의 중력 파 배출이 시작되기 전에 마지막 혹을 밀기 위해 무언가가 필요합니다.이 시점에서 최종 합병은 불가피합니다.

캘리포니아 기술 연구소 (California Institute of Technology)의 우주 학자 인 매튜 그레이엄 (Matthew Graham)은“우리는 최종 파르세스에서 무슨 일이 일어나고 있는지 잘 이해하지 못한다”고 말했다. "우리는 이론적 이해를 가지고 있지만 이론과 일치하는 좋은 관찰 증거는 없습니다." 적어도 연구자들은 그러한 증거를 가지고 있지 않습니다 그러나.

Kepler는 수천 개의 외계 행성을 드러내는 것 외에도 수십 개의 AGN을 발견했습니다. 이 물체들에 대한 2018 년 연구에 따르면 KIC 11606854라는 비정상적인 플레어 활동이 밝혀졌습니다. 자세한 외관은 플레어의 왁싱과 쇠약 한 빛이 어떻게 합병 된 블랙홀 쌍이 서로의 렌즈를 렌더링 할 수 있는지에 대한 예측을 보여주었습니다. 안녕하세요, Spikey.

하버드 대학교 (Harvard University)의 대학원생이자 스파이크 리 (Spikey)의 디스커버리 (Discovery) 보고서의 첫 번째 저자 인 베티 후 (Betty Hu)는“이것은 매우 우연이되었다”고 말했다. Kepler Agns를 연구하는 연구원들은 D 'Orazio와 그의 동료들에 대한 정보를 전달했는데, 그는 신호가 렌즈 모델과“매우 잘”일치한다고 밝혔다.

Di Stefano에 따르면, 합병 블랙홀은 각각 두 물체를 공전하는 더 큰 공유 디스크에 내장 된 "미니 디스크"로 울릴 수 있습니다. 블랙홀이 그들을 내려 가면서 미니 디스크가 사라질 수 있습니다. 때때로 더 큰 외부 디스크의 재료로 보충됩니다. 미니 디스크의 각 블랙홀은 유익한 부작용으로, 추가 궤도 에너지를 흘리며 둘이 서로 더 가까이 나선형을 줄 수있게하여 최종 PARSEC 문제를 극복 할 수 있습니다. 연구원의 모델에 따르면 Spikey는 향후 10 만 년 동안 합병해야합니다. 다음 번까지

그러나 단일 플레어만으로는 Spikey가 블랙홀을 합병하는 한 쌍인지 확인하기에 충분하지 않습니다. D 'Orazio와 그의 동료들은 이미 더 많은 증거를 찾아 Spikey를 공부할 계획입니다. 쌍의 궤도에 대한 최상의 추정치를 바탕으로, 그들은 2020 년 4 월에 발생할 가능성이 가장 높은 다음 중력 렌즈 사건을 잠정적으로 식별했습니다. 그러나 Hu는 불확실한 불확실성은 플레어가 2 월과 7 월 사이에 발생할 수 있음을 의미합니다.

이 팀은 이미 NASA의 찬드라 엑스레이 전망대에서 4 월의 예상 플레어를 지켜 볼 시간을 확보했습니다. 그 동안 연구원들은 지상 기반 기기를 사용하여 시스템을 계속 모니터링하고 있습니다. Spikey가 4 월 이전에 연기를 시작한다면, 그들은 찬드라 및 기타 시설과 보상하기 위해 관찰을 전환하기 위해 엿볼 수 있기를 희망합니다. Di Stefano는“[D 'Orazio]는이 시스템에서 후속 조치를 취할 수있는 모든 방법을 파악하려고 노력했다고 생각합니다.

Spikey가 이번 봄에 예상 플레어를 보여 주면 큰 문제가 될 것입니다. Hughes는“이것이 바로 이진이라면, 이진이라면, 우리가 아직 합병되지 않은 가까운이 바이너리 사례를 찾으려고 할 때 무엇을 찾아야하는지에 대한 사례를 줄 것이라고 생각합니다. 이러한 예는 미래에 초대형 블랙홀을 더 쉽게 통합 할 수 있도록해야합니다.

그리고 그 결과는 유럽 우주국의 레이저 간섭계 공간 안테나 (LISA) 미션에 대한 좋은 소식이 될 것입니다. 2030 년대에 언젠가 발사되어 초대형 블랙홀에 의해 방출되는 중력파를 사냥 할 예정입니다. Spikey는 아마도 Lisa의 시계에 합병되지 않을 것이지만, 미션 플래너는 우주선이 볼 수 있도록 얼마나 많은 합병 거인 수에 대한 더 나은 아이디어를 줄 수 있습니다.

플라스리스 경이

그런 다음 Spikey는 다시 플레어에 실패 할 수 있습니다. 아마도 그것은 한 쌍의 초대형 블랙홀이 아닙니다. Graham에 따르면 지난 몇 년 동안 다른 무언가가 될 수있는 초대형 블랙홀을 합병 할 가능성이 높아지는 수가 증가했습니다.

7 월이 고유 한 서명의 징후없이 통과하면, 원래 이벤트는 비교적 정상적인 AGN에서 본 플레어 유형이 전혀 없었을 수도 있습니다. 확인하기를 기다리는 거의 자료가 많은 초대형 블랙홀에 대한 소수의 다른 후보자가 여전히 있지만, 비 설정은 거의 정사각형으로 돌아가는 흑인 사냥꾼을 합병 할 것입니다.

그러나 비표수가 반드시 Di Stefano와 D 'Orazio의 모델이 잘못되었음을 의미하는 것은 아닙니다. “이것은 가 가진 과정입니다 Di Stefano는 우주 어딘가에서 일어난다. 두 개의 블랙홀이 서로 공전하는 한 중력 렌즈가 발생해야합니다. 그것은 지구에서 효과가 보이기에 적합한 방향에있는 쌍의 문제 일뿐입니다. 그들의 원래 논문에서, 그녀와 D 'Orazio는 대략 10 %의 바이너리가 천문학 자들이 그들의 중력 렌즈 플레어를 엿볼 수 있도록 적절하게 기울어 질 것이라고 예측했다.