최근까지, 블랙홀 (천상의 구체)은 너무 조밀하여 빛조차도 중력을 피할 수 없을 정도로 크기가 작거나 XXL로 보이는 것처럼 보였습니다. 천체 물리학 자들은 태양의 질량의 약 50 배까지 무게를 둔 작은 "별"블랙홀의 존재를 추론했으며, 은하의 중심에 앉아있는 수백만 또는 수십억 배 더 무거웠습니다.
Yale University의 천체 물리학 자 Priyamvada Natarajan은“영아를 만나고 성인을 보는 것과는 다릅니다.
그런 다음 2019 년 5 월 21 일, 미국 기반 레이저 간섭계 중력 파 분위기 (LIGO)와 유럽인 처녀 자리가 우주 깊이에서 병합되는 한 쌍의 블랙홀에서 떨림을 포착했을 때 중간 크기의 블랙홀이 처음으로 명백하게 감지되었습니다. 그들의 분석에 따르면, 쌍의 무게는 66과 85 태양 질량입니다.
이번 발견은 올해 9 월에 공식화 된 이후 토론이 발전했습니다. 문제는 중간 크기의 블랙홀이 어떻게 발생하는지입니다. 가스와 먼지를 징수함으로써 작은 블랙홀이 미들급으로 자랄 수 있습니다. 또는 그들은 서로를 섭취하여 각 연속 합병으로 확대함으로써 팽창 할 수 있습니다. 플로리다 대학교의 물리학자인 Imre Bartos는“이러한 과정 중 하나가 관련이 있는지 또는 둘 다를 불분명합니다. 중간 크기의 블랙홀의 기원은 다른 여러 천체 물리적 음모와 교차하기 때문에 중요합니다.
확실한 점은 66- 및 85-solar mass 블랙홀이 별의 중력 붕괴로 인해 그 크기로 형성 될 수 없었기 때문에 어떻게 든 성장했을 것입니다.
.대형 별의 삶이 끝날 무렵, 그들은 코어의 수소를 더 무겁고 무거운 요소로 융합시킵니다. 그러나 일단 철분에 도달하면 에너지가 적은 것보다 융합에서 더 적은 에너지가 나오고 융합이 멈 춥니 다. 별의 무거운 외부 층을 유지할 수없는 조밀 한 코어 중력이 무너져서 화려한 초신성 폭발을 일으키고 초소형과 무거운 잔재를 남기고 블랙홀.
적어도, 그것은 특정 크기의 별의 경우입니다. 거대한 별의 핵심이 태양 질량의 65 ~ 135 배 사이이면 섭씨 거의 3 억도의 놀라운 온도에 도달하여 빛의 입자가 자발적으로 전자와 포지 트론으로 전환됩니다. 방사선 압력이 사라지면서 부피가 큰 외부 층은 전형적인 초신성에서보다 더 큰 거친 상태로 우위를 차지하고 안쪽으로 떨어집니다. 전체 코어는 폭탄처럼 폭발하여 별을 완전히 소각하고 깨어 난 아무것도 남기지 않습니다.
약 50 내지 65 개의 태양열 질량 사이의 코어는 전자-포스턴 형성이 발생하는 범위 아래로 떨어질 때까지 일련의 부분 폭발을 겪고; 그런 다음 중력으로 블랙홀로 무너집니다. 이것은 이론적으로 50에서 135 사이의 태양열 질량을 가진 블랙홀을 별에서 만들 수 없음을 의미합니다.
그러나 최근의 발견 이전에도 많은 천체 물리학 자들은 그 금지 된 범위의 블랙홀이 존재해야한다고 의심했다. 그들은 훌륭한 블랙홀이 중간 단계를 통과함으로써 은하를 고정시키는 초기적인 블랙홀로 자랄 수 있다고 가정했기 때문입니다.
.중간 질량 블랙홀 성장 모델에서 오랫동안 일해 온 Natarajan은 9 월 19 일에 온라인으로 게시 된 논문에서 최신 아이디어를 수집했습니다. 그녀는 핵 스타 클러스터에서 작은 블랙홀이 태어난 시나리오를 선호합니다. 이 초기 Pipsqueak 블랙홀은 클러스터를 휩쓸고 단일 위치에 정착하고 체중 증가를 멈출 때까지 가스와 먼지의 지방을 자랍니다. 클러스터에 포함 된 재료의 양과 블랙홀이 방황하는 시간에 따라 Ligo/Virgo에 의해 감지 된 두 블랙홀을 포함하여 광범위한 최종 질량을 가진 중간 엔티티가 발생할 수 있습니다.
.그러나 Bartos와 다른 연구자들은 가스와 먼지를 발생시키는 것이 아니라 서로를 먹음으로써 블랙홀이 자라는“계층 적 합병”모델을 연구하고 Ligo/Virgo 데이터에서 하나의 주요 지원 세부 사항을 지적합니다.
블랙홀은 각 운동량 또는 "스핀"을 가질 수 있으며, 이는 0과 1으로 지정된 극단 사이의 범위가 될 수 있습니다. 두 개의 유사한 크기의 블랙홀이 결합되면 결과 블랙홀의 스핀은 약 0.7 일 가능성이 높습니다. 예를 들어 Ligo/Virgo가 보이는 합병에서 생산 된 최종 블랙홀은 스핀이 0.72의 스핀을 가졌다. 그러나 합병에 관련된 두 개의 블랙홀은 비슷한 스핀을 가졌으며, 0.69와 0.73에 페그 된 비슷한 스핀을 받았으며, 이는 각각 이전의 합병에서 형성 될 수 있음을 시사합니다.
.존스 홉킨스 대학교 (Johns Hopkins University)의 천체 물리학자인 에마누엘레 베르티 (Emanuele Berti)는“이 행사는 블랙홀이 반복적으로 합쳐진다는 생각과 일치하는 것처럼 보인다”고 말했다.
반면, Berti는 블랙홀에 가스와 먼지가 accreting도 스핀에 영향을 미쳐야한다고 지적합니다. 블랙홀에 떨어지는 재료는 이론적으로 중심점을 향해 배수 될 때 회전 디스크를 형성 하며이 디스크의 회전은 구멍으로 전달 될 수 있습니다. 이 프로세스의 세부 사항은 아직 완전히 해결되지 않았지만, 주목할만한 재료는 원칙적으로 관찰 된 스핀에 책임이있을 수 있습니다. Berti는“우리는 이것이 2 세대 합병이라고 정직하게 결론을 내릴 수는 없습니다.
멀티 머거 이론에 대한 또 다른 가능한 마크가 있습니다. 불평등 한 덩어리가있는 두 개의 블랙홀이 서로를 공전 할 때, Berti는 설명했다고 Berti는 모든 방향에서 파도를 대칭 적으로 방사하는 대신 회전하는 스프링클러가 물을 스프레이하는 방식을 중력파를 뿌립니다. Berti는“그러면 합병의 순간에 물을 폐쇄했습니다. "중력파는 한 방향으로 가고 [결과 블랙홀]은 다른 방법으로갑니다." 블랙홀은 시간당 수천만 킬로미터의 속도로 움직일 수있어 어떤 환경이든 빠르게 빠르게 탈출 할 수 있습니다. 다른 합병을 위해 충분히 속도를 늦출 수 있습니다.
.Natarajan의 선호하는 출생지 인 Nuclear Star 클러스터에서 형성되는 블랙홀은 중력 차기에서 로켓을 끊는 데 덜 책임이 있습니다. 이 클러스터는 초대형 블랙홀 근처에서 발생하기 때문에, 거대한 영향력이 빠른 물체에 사라지고 파트너를 만날 수 있도록 잠재적으로 영향을 줄 수 있습니다.
단일 합병 이벤트는 토론을 해결하지 못할 것입니다.
플로리다 대학교의 이론적 천체 물리학자인 Laura Blecha는“현재는 현재로서는 다양한 형성 채널이 있다고 생각합니다. "이것은 새로운 모델이나 새로운 리고 탐지로 6 개월 후에도 다른 이야기 일 수 있습니다."
.진행중인 CovID-19 Pandemic으로 인해 중력파 관측소가 현재 폐쇄되었지만 향후 몇 년 동안의 업그레이드는 주당 대략 1 개의 블랙홀 합병에서 시간마다 1 개의 블랙홀 합병에서 1 시간으로 탐지율을 높여야합니다.
.Bartos는“이러한 사건이 폭발 할 것”이라고 Bartos는 말했다.
그 동안, 현재의 데이터 작물은 천문학 자에게 많은 것을 씹을 수있게 될 것입니다. 10 월 말, 천문학 자 외부의 Ligo/Virgo 데이터의 재분석은 문제의 합병에 66 및 85 태양 질량 대신 태양 질량의 16 및 166 배와 같은 두 개의 블랙홀이 매우 불평등 한 무게의 두 개의 블랙홀과 관련이 있다고 제안했습니다. 그렇다면, 두 블랙홀은 대량이 금지 된 범위에 걸쳐 있기 때문에 별 붕괴로 인해 발생했을 수 있습니다. 그들은 전혀 자랐을 필요가 없습니다. 그러나 그러한 가능성은 여전히 멍청한 파트너가 비정상적으로 거대한 별에서 생겨 났기 때문에 약간의 설명이 필요할 것입니다. 그것은 모두 연구자들이 이전에 보이지 않는 영역을 들여다보기 시작했음을 보여줍니다.
이 기사는 Investigacionyciencia.es와 Le Scienze에서 이탈리아어로 스페인어로 재 인쇄되었습니다.
