활발한 은하의 중심에 앉아 회사를 가질 수있었습니다. 이 타이타닉 우주 물체의 이진 쌍은 병합되어 더욱 괴물 블랙홀을 형성 할 수 있습니다. 관찰 방법은 마침내 그러한 사건을 발견 할만 큼 충분히 민감 해지고 있습니다.
초대형 블랙홀의 이미지는 모 놀리 식적이고 은하계의 중심에 혼자 앉았으며 불행히도 경로를 넘을만큼 충분한 문제를 무자비하게 삼킨다. 은하가 성장하고 진화하는 방법에 대한 이론과 이러한 과정에서 초대형 블랙홀이 수행하는 역할은 오랫동안 이러한 물체가 혼자 거주하지 않을 수 있다고 제안했습니다. 사실, 그러한 시공간 사건은 쌍으로 살 수있을뿐만 아니라 함께 모은 후에는 우주에서 가장 강력한 단일 사건이 될 수있는 것에 합병하여 진화에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
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블랙홀과 그 은하 사이의 관계를 이해하는 것은 둘 다의 진화를 만족스럽게 설명하는 모델을 구축하는 데 핵심입니다. 그러나,이 과정의 증거는 희박합니다. 그렇다면 왜 초대형 블랙홀 합병을 발견하기가 어렵습니까?
평범한 시야에 숨겨져 있습니다. 초대형 블랙홀 바이너리와 합병이 관찰을 피하는 방법
이러한 합병 이벤트의 잠재적 인 힘에도 불구하고, 우리는 아직 개별 이진 초대형 블랙홀이나 그러한 충돌이 발생한다는 많은 증거를 구별 할 수 없었습니다. 이것은 결국 그들에게서 발생할 수있는이 쌍과 합병이 활성 은하 핵 (AGN)으로 알려진 것에 숨어 있기 때문입니다. 전자기 방출이 은하계 배출량이 그것을 둘러싸고있는 은하의 중심에있는 소형 영역입니다.
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전자기 스펙트럼의 감마선 영역에 이르기 까지이 방출은 너무 강력하기 때문에 천문학 자들은 그것이 별의 활동의 결과로 발생하지 않는다고 생각합니다. 오히려, 그들은 AGN에 의해 방출 된 강력한 전자기 방사선이 적어도 하나의 초대형 블랙홀 accreting 물질의 결과입니다. 즉 먼지, 가스 및 별도 별을 찢어 버리기 전에 폭력적이고 엄청나게 뜨거운 accretion 디스크에서 찢어지는 폭력적인 과정입니다.
.여기에 문제가 있습니다. 전자기 방출은 압도적으로 강력하고 AGN은 호스트 은하에 비해 너무 작아서 전자기 신호에 의존하는 전통적인 천문학 이이 지역의 더 미세한 세부 사항을 구별 할 수있는 방법이 없다. 하나의 초대형 블랙홀이 아닌 두 가지가 아닌 점령을 드러낼 수있는 세부 사항.
다행스럽게도, 초대형 블랙홀 합병이 발생하면 전자기 방사선의 엄청난 생산자가 아닙니다. 또한 강렬한 중력파 신호를 생성해야합니다.
De Rosa는 Journal New Astronomy Reviews에 실린 리뷰 논문의 주요 저자입니다. 그것은 우리의 초대형 블랙홀 바이너리에 대한 우리의 검색의 역사를 보이며 향후 그러한 사건을 발견하기위한 로드맵을 제시합니다. 연구원은 전통적인 전자기적 관찰과 중력파를 감지하는 '멀티 미스너 천문학'의 중요성을 강조하여 천문학 자들이 완전히 새로운 방식으로 우주를 볼 수있게하므로 사건과 대상을 이전에 블랙 홀더와 같은 사건으로 만들 수 있습니다.
.그러나 합병을 시험하기 전에 처음부터 초대형 블랙홀 페어링을한데 모으는 진정한 서사적 프로세스를 고려할 가치가 있습니다.
.우주 매치 메이킹 :초대형 블랙홀을 하나로 모으는
지금까지 우주에 대한 우리의 관찰에 따르면, 대형 물체가 쌍으로 어울리는 것을 선호한다는 것을 보여주기 때문에 쌍으로 쌍으로 매달려있는 초대형 블랙홀을 찾는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이 바이너리 시스템은 태양 광 시스템과 같은 단일 스타 시스템 및 3 성급 시스템보다 훨씬 일반적입니다. 후자는 너무 불안정합니다.
블랙홀이 그러한 별의 물체에서 발전하고 이러한 물체는 회사를 즐기면서 블랙홀 바이너리가 상당히 일반적이어야한다고 믿는 것은 직관적 인 것 같습니다. 그래도 그 생각에는 문제가 있습니다.
가장 거대한 별들만이 블랙홀처럼 그들의 삶을 끝내고, 초대형 블랙홀은 더 드물다. 대부분의 이진 시스템에는 훨씬 더 작은 대응 물과 결합 된 거대한 별이 포함되어 있다는 사실과 결합합니다. 따라서 동일한 바이너리 시스템의 2 개의 별이 둘 다 초대형 블랙홀로 끝날 가능성은 거의 없습니다. 사실, 첫 번째 별이 변형 된 후, 파트너는 재료를 제거하고 중성자 별, 훨씬 작은 흰색 난쟁이로 남겨 두거나 완전히 파괴 될 가능성이 높습니다.
.따라서 초대형 바이너리가 함께 성장하지 않을 가능성이 높으면 일부 사건은이 노조를 만들어야한다는 것을 의미합니다. 두 은하의 합병.
이것은 그러한 초기 블랙홀 바이너리를 발견하면 그것이 점유하는 은하가 합병의 결과라는 좋은 증거를 제공한다는 것을 의미합니다. 그것은 또한 우리 자신의 은하계를 위해 오는 것에 대한 힌트를 줄 것입니다. Comerford는“이것은 언젠가 우리 은하계에서 일어날 것입니다. 약 40 억 년 만에 Andromeda Galaxy와 합병 될 때.”라고 Comerford는 계속 말합니다. "우리의 초대형 블랙홀과 Andromeda의 초대형 블랙홀은 이진을 형성 할 것입니다!"
이 갤럭시 합병의 수학적 모델링은 그 과정이 중앙 초대형 블랙홀 또는 블랙홀에 대한 주요 가스 유입을 유발한다는 것을 보여줍니다. 이 가스, 먼지 및 기타 물질의 유입은 또한 초대형 블랙홀의 성장을 초래할 수 있습니다.
따라서 은하계 합병은 초대형 블랙홀을 함께 가져 오는 책임이 아니라 AGN을 엄청나게 강력한 방사선의 원천으로 만드는 먹이 열풍을 시작할 수 있습니다.
.그러나이 이진 쌍의 초대형 블랙홀 쌍이 형성되면 어떻게됩니까? 그들은 이진에 남아 있습니까, 아니면 더 큰 초대형 블랙홀을 형성하기 위해 결합합니까? 더 큰 물체를 형성하기위한 초대형 블랙홀의 합병은 확실히 하나의 남아있는 우주론적인 질문을 설명 할 것입니다. 이 물체들은 어떻게 그렇게 짧은 시간 안에 엄청난 크기로 자랐습니까?
이 현상의 편의성에도 불구하고 느슨한 우주 엔드를 묶는 데 있어도 여전히 그것이 일어나고 있는지 알 수 없습니다.
.중력파를 사용하여 블랙홀 바이너리에 빛을 비추는
갤럭시 합병에 의해 함께 모인 후, 초대형 블랙홀이 매우 작은 분리 일 때, 그들이 방출하는 중력파는 에너지를 없애고 블랙홀이 병합 될 수있게합니다.
따라서, 각 은하의 중앙에있는 초대형 블랙홀은 서로 가까이 떨어져 있으며, 결국 이중 활성 은하 핵으로 알려진 것을 형성합니다. 이론적으로, 이것의 마지막 단계, 특히 블랙홀이 중력으로 결합된다면, 합병 에서이 몬스터들의 유착이 될 것이며, 이는 훨씬 더 큰 초대형 블랙홀을 초래할 것입니다. 이 합병에는 중력파 신호의 방출이 동반 될 것입니다. 레이저 간섭계 중력 파 전망대 리고와 다가오는 공간 기반 레이저 간섭계 공간 안테나 (LISA) 덕분에 이론적으로 감지 할 수 있다는 신호
“우리는 이진 초대형 블랙홀이 궁극적으로 서로 통합되어 매우 활기찬 중력파를 생성한다고 생각합니다. 실제로, 초대형 블랙홀 합병은 우주에서 가장 활력이 넘치는 현상으로 빅뱅에 이어 두 번째입니다.”라고 Comerford는 설명합니다. 문제는 말단 질량 블랙홀 충돌로 인한 중력파의 첫 번째 감지를 담당하는 리고조차도 아직 초대형 블랙홀을 병합하여 중력파를 감지 할 수 없다는 것입니다.
“이 중력파는 Ligo에 의해 감지하기에는 너무 높기 때문에 아직 감지되지 않았습니다.”라고 Comerford는 덧붙입니다. "그러나 우리는 펄서 타이밍 어레이가 불과 몇 년 만에 처음으로 초대형 블랙홀 합병으로부터 중력파를 감지 할 것으로 기대합니다."
De Rosa는 초대형 블랙홀 합병에서 중력파를 감지 할 수있는 획기적인 획기적인 획기적인 획기적인 타이밍 어레이의 미래 기여도를 강조 할뿐만 아니라 Lisa의 기여도를 강조 할뿐만 아니라 2034 년에 출시 될 우주 기반 레이저 간섭계 인 Lisa의 기여도를 강조합니다. Pulsar 타이밍 어레이는 우주에서 이진과 SMBH를 병합한다는 첫 번째 직접적인 증거를 제공 할 것입니다.”라고 그녀는 설명합니다.
Comerford의 경우, 새로운 중력파 탐지 방법과 멀티 메소 저 천문학은 전체 경력에 영향을 미치는 근본적인 질문에 대답 할 준비가되어 있습니다. “제가 대학원생이었을 때, 우리 그룹은 초대형 블랙홀 쌍으로 제작 될 수 있다고 생각한 흥미로운 은하 스펙트럼을 발견했습니다. 이 특이한 스펙트럼이 초대형 블랙홀 바이너리를 찾는 열쇠가 될 수 있는지 궁금했습니다. 저는 그 이후로 초대형 블랙홀 쌍을 찾는 새롭고 더 좋은 방법을 연구 해 왔습니다.”라고 연구원은 결론을 내 렸습니다.
“충격적인 것은 우리가 초대형 블랙홀 바이너리가 합병하는지 실제로 알지 못한다는 것입니다! 그들이 서로 주위에 묶여 있고 중력파가 인수되어 합병 할 수있는 곳에서 서로 가까이 갈 수 없을 수도 있습니다.
"우리가 초대형 블랙홀에서 중력파를 감지 할 때, 우리는 초대형 블랙홀 바이너리가 합병된다는 사실을 처음 알게 될 것입니다."
.출처 및 추가 읽기
드 로사. A, Vignali. C, Bogdanovic. T, et al,‘이중 및 바이너리 슈퍼 가스형 블랙홀에 대한 퀘스트 :멀티 메시 저 전망, 새로운 천문학 리뷰, [2020].
