허블, 은하 병합에서 이중 퀘이사 발견

천문학자들은 6년 2021월 1,000일에 두 개의 희귀한 이중 퀘이사를 발견했다고 말했습니다. 각 쌍은 매우 먼 우주에서 합쳐지는 두 은하의 한가운데에 존재하는 것으로 생각됩니다. 천문학자들은 XNUMX개의 퀘이사 중 하나만 이중 퀘이사라고 추정합니다. 따라서 두 개의 이중 퀘이사를 발견하는 것은 행운이라고 볼 수 있습니다. 하지만 천문학자들은 운을 이용하지 않았다고 말할 것입니다. 그들은 밝고 단일한 퀘이사가 실제로는 이중일 수 있다는 미스터리를 체계적으로 풀기 위해 일련의 망원경을 사용하여 한 단계에서 다음 단계로 나아갔습니다. 일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스의 수석 연구원 Yue Shen은 다음과 같이 말했습니다.

이러한 이중 퀘이사를 찾는 것은 건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같습니다.

과학자들과 세계 최고의 망원경 간의 협력으로 이중 퀘이사의 새로운 이미지가 탄생했습니다. 이 연구는 동료 검토 저널인 Nature Astronomy에 1년 2021월 XNUMX일에 게재되었습니다.

퀘이사 쌍을 찾기 위해 천문학자들은 Sloan Digital Sky Survey의 3D 지도를 조사하여 이중 퀘이사 후보를 찾았습니다. 그런 다음 그들은 Gaia Observatory의 데이터를 사용하여 위치를 파악했습니다. 가이아는 멀리 떨어져 있는 퀘이사의 움직임에서 약간의 흔들림을 감지할 수 있습니다. 퀘이사는 당시 블랙홀이 소비하는 물질의 양에 따라 밝기가 다르기 때문에 약간 깜박이는 모습을 보입니다. 과학자들은 위 비디오에서 볼 수 있듯이 퀘이사 쌍 사이의 번갈아가는 밝기를 철도 건널목에서 깜박이는 이중 불빛의 밝기와 비교했습니다. 마지막으로 과학자 팀은 허블 우주 망원경을 사용하여 XNUMX개의 후보를 이미지화했으며 그 중 XNUMX개는 가까운 퀘이사 쌍으로 밝혀졌습니다.

위의 비디오 시뮬레이션은 한 쌍의 퀘이사에서 나오는 밝고 깜박이는 빛을 보여줍니다. 천문학자들은 깜박이는 빛은 단일 물체가 아닌 두 개의 퀘이사의 존재를 나타내는 신호라고 추론했습니다.

새로 발견된 10,000개의 퀘이사 쌍은 각각, 즉 총 26,000개의 퀘이사를 짝으로부터 XNUMX광년 이내에서 발견했습니다. 그것은 우주적 거리 규모에서 매우 가깝습니다. 이에 비해 우리 태양은 우리 은하계 중심에 있는 초대질량 블랙홀로부터 약 XNUMX광년 떨어져 있습니다.

퀘이사는 엄청난 양의 에너지를 생성하는 먼 우주의 물체입니다. 퀘이사는 우주의 광대한 범위에서 볼 수 있을 만큼 놀라운 광채를 가지고 있습니다. 따라서 우리는 우주가 젊었을 때 그것들을 볼 수 있으며 초기 우주의 상태를 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 퀘이사는 초기 우주의 젊은 은하의 중심에 있는 것으로 생각됩니다. 퀘이사의 에너지는 초대질량 블랙홀이 떨어지는 물질을 격렬하게 먹어치울 때 생성되는 것으로 생각됩니다. 이 두 퀘이사 쌍의 빛은 우주의 나이가 약 10억 년이 되었을 때부터 우리에게 왔습니다. 만약 우리가 지금 그것들을 볼 수 있다면, 각 퀘이사 쌍이 합쳐져 새로운 거대 블랙홀을 형성했다는 것을 알 수 있을 것입니다.

이미 100개가 넘는 이중 퀘이사가 알려져 있지만 이 새로운 쌍만큼 우주에서 멀리 떨어져 있고 시간적으로도 먼 곳에 존재하는 것은 없습니다. 과학자들은 이번 발견이 은하 간의 충돌과 초기 우주의 초대질량 블랙홀 병합을 조사하는 새로운 방법을 제시할 것으로 기대하고 있습니다. Johns Hopkins University의 팀원인 Nadia Zakamska는 다음과 같이 말했습니다.

이것은 실제로 은하 형성의 정점에 있는 이중 퀘이사의 첫 번째 샘플로, 초대질량 블랙홀이 어떻게 결합하여 결국 쌍성을 형성하는지에 대한 아이디어를 조사하는 데 사용할 수 있습니다.

멀리 떨어진 은하들이 합쳐지기 시작하고 중력 왜곡으로 인한 가스가 물질을 내부로 보내면서 퀘이사가 폭발합니다. 퀘이사에서 나오는 방사선은 결국 가스와 먼지가 없는 은하계 내부 영역을 휩쓰는 바람에 힘을 실어줄 것입니다. 이로 인해 별 형성 물질이 부족해지며, 별 형성이 중단되면서 은하계는 타원형 모양으로 자리잡게 됩니다.

Zamaska는 이 발견의 중요성을 다음과 같이 설명했습니다.

퀘이사는 우주의 은하 형성에 큰 영향을 미칩니다. 이 초기 시대에서 이중 퀘이사를 찾는 것은 중요합니다. 이제 블랙홀과 그 호스트 은하가 어떻게 함께 진화하는지에 대한 오랜 아이디어를 테스트할 수 있기 때문입니다.

텍스트 주석이 있는 두 쌍의 밝은 조명이 나란히 있습니다.
더 크게 보세요. | 왼쪽은 0749년 2255월 5일 허블 우주 망원경으로 촬영한 퀘이사 쌍 J2020+0841입니다. 오른쪽은 4825년 30월 2019일 허블이 촬영한 퀘이사 쌍 JXNUMX+XNUMX입니다. 현재 망원경으로는 볼 수 없을 정도로 어두워요. NASA/ESA를 통한 이미지.
2개의 은하가 거의 합쳐졌고 팔을 따라 분홍색 점선이 그려져 있으며 중앙에는 2개의 찬란한 흰색 빛이 있습니다.
이 예술가의 컨셉은 두 개의 눈부시게 밝은 퀘이사와 이들이 합쳐지는 은하계를 보여줍니다. 두 퀘이사는 모두 중심부에 초대형 블랙홀을 가지고 있습니다. 새로운 연구에 따르면 두 은하가 합쳐지고 퀘이사가 서로 가까워지면 두 블랙홀이 합쳐져 훨씬 더 거대한 블랙홀이 형성될 것이라고 합니다. NASA/ESA/J. Olmsted/STSci를 통한 이미지.
언젠가는 과학자들이 우주 건너편에서 본 것과 같은 이중 퀘이사와 은하계 합병이 훨씬 더 가까운 곳에서 일어날 것입니다. 우리 은하계와 이웃한 안드로메다 은하계는 충돌 과정에 있습니다. 지금으로부터 수십억 년 후, 우리 두 은하가 상호 작용하고 서로 물질을 끌어당기기 시작하면 현재 은하 중심에 있는 조용한 초거대 블랙홀이 폭발할 것입니다. 유입되는 물질은 퀘이사를 밝혀 밤하늘의 보름달만큼 밝거나 더 밝게 빛나는 두 개의 빛나는 스포트라이트를 생성합니다. 퀘이사의 방사선은 행성을 살균하고 손이 닿는 모든 문명을 쓸어버릴 것입니다.

결론: 과학자들은 최근 병합 은하에서 가장 멀리 있고 가장 오래 알려진 퀘이사 쌍의 허블 이미지를 공개했습니다.