(슬론 디지털 스카이 서베이) 우리는 초대형을 생각하는 경향이 있습니다. 블랙홀 상대적으로 고정되어 있는 것처럼 - 거기에 앉아 있으면 은하 한가운데에 쾅하고 다른 모든 것이 그 주위를 소용돌이치게 됩니다.
그러나 항상 그런 것은 아니며 이제 천문학자들은 초거대질량에 대한 최고의 증거를 가지고 있습니다. 블랙홀 그것은 우주를 통해 이동하는 것뿐만 아니라 자체 은하 내에서 이동하는 것입니다. 바지에는 개미가, 다리에는 마녀가 있으며, 그 이유는 분명하지 않지만 가능한 설명은 정말 흥미진진합니다.
'우리는 대부분의 초대질량 블랙홀이 움직일 것으로 예상하지 않습니다. 그들은 일반적으로 그냥 앉아 있는 것으로 만족합니다.' 천문학자 Dominic Pesce 설명 하버드 & 스미소니언 천체 물리학 센터.
'그들은 너무 무거워서 그들을 옮기기가 어렵습니다. 볼링공을 발로 차서 움직이는 것이 축구공을 차는 것보다 얼마나 더 어려운지 생각해 보십시오. 이 경우 '볼링공'은 태양 질량의 수백만 배에 달합니다. 그것은 꽤 강력한 발차기가 필요할 것입니다.'
행위에서 peripatetic supermassive 블랙홀을 잡는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 수백만에서 수십억 광년에 이르는 광대한 공간에서만 발견할 수 있습니다. 이 거리에서 한 물체의 운동을 격리하는 것은(그 물체가 초대질량 블랙홀일지라도) 전체 은하계에서 어려운 일입니다.
Pesce와 그의 팀은 메가메이저(megamaser)라고 불리는 일종의 은하핵을 가지고 있을 가능성이 있다고 생각했습니다. 이것은 일종의 활성 초대질량 블랙홀로, 가스와 먼지의 강착 원반이 그 위에 뿌려져 엄청난 양의 열과 빛을 생성합니다.
메가메이저에는 이 공식에 추가 성분이 있습니다. 하이드록실, 물, 포름알데히드 및 메틴과 같은 분자는 마이크로파 파장에서 핵의 광도를 증폭시킵니다.
하나의 거대한 관측 접시를 효과적으로 만들기 위해 전파 망원경 안테나 네트워크의 관측을 결합하는 매우 긴 기준선 간섭계라는 기술을 사용하여 이러한 메가메이저의 속도를 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.
특히 물 메가메이저를 연구함으로써 Pesce와 그의 동료들은 주변 은하와 다른 속도로 움직이는 초대질량 블랙홀을 식별할 수 있기를 희망했습니다.
'우리는 물었습니다. 블랙홀의 속도는 그들이 거주하는 은하의 속도와 같습니까?' 그는 말했다 . '우리는 그들이 같은 속도를 가질 것으로 기대합니다. 그렇지 않으면 블랙홀이 교란되었음을 의미합니다.'
팀은 10개의 메가메이저를 면밀히 관찰하여 블랙홀 속도 데이터를 전체 은하계의 관측과 비교했습니다. 물론, 그 중 9개는 거미줄 속의 거미처럼 은하 중심에 숨어 있는 초대질량 블랙홀에 대한 우리의 기대와 일치했습니다.
그러나 그들 중 한 명은 다른 행동을 보였습니다. 약 2억 2,800만 광년 떨어져 있는 나선은하 J0437+2456은 태양 질량의 약 300만 배에 달하는 초거대질량 블랙홀을 갖고 있는데, 이는 나머지 은하들과는 상당히 다른 속도로 움직이는 것처럼 보였다.
팀의 분석에 따르면 초거대질량 블랙홀의 속도는 초당 약 4,810km(2,990마일)입니다. 반면에 은하의 중성 수소는 초당 4,910km의 속도로 멀어지고 있는 것으로 보입니다. 별과 가스의 움직임을 관찰한 결과, 은하 내부 영역의 속도는 초당 4,860km입니다.
이 모든 측정값은 서로 상당히 다르고 은하의 전체 속도 구조가 매우 복잡해 보이기 때문에 모든 것이 왜 그곳에서 흔들리고 있는지 정확히 말하기 어렵습니다.
몇 가지 가능한 설명이 있습니다. 은하계는 다른 은하계와 같은 또 다른 거대한 물체와 계속해서 조우할 수 있습니다. 초거대질량 블랙홀충돌할 수 있었다또 다른 초대질량 블랙홀과 함께 블랙홀을 제자리에서 밀어내는 반동 킥을 생성합니다. 흔들리는 것은 은하계와 블랙홀이 다시 가라앉는 것일 수 있습니다.
또는 블랙홀에 보이지 않는 쌍성 동반자가 있을 수 있습니다. 두 물체는 은하 핵 내에서 상호 무게 중심을 도는 것입니다.
'그들이 실제로 어느 정도 풍부해야 한다는 모든 기대에도 불구하고 과학자들은 쌍성 초대질량 블랙홀의 명확한 예를 식별하는 데 어려움을 겪었습니다.' 페스가 말했다 .
'우리 은하 J0437+2456에서 볼 수 있는 것은 그러한 쌍의 블랙홀 중 하나이며, 다른 하나는 메이저 방출이 없기 때문에 우리의 전파 관측에 숨겨져 있습니다.'
그것이 반동이나 쌍성 동반자라면 천체 물리학에 특별한 소식이 될 것입니다. 초대질량 블랙홀이 어떻게 그렇게 커지는지, 초대질량 블랙홀 쌍성이 닫을 수 있는지 여부와 같이 초질량 블랙홀에 대해 풀리지 않은 질문이 많이 있습니다.최종 파섹그들 사이의 거리. 초대질량 블랙홀 쌍성과 합병에 대한 증거는 이러한 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.
여기 우리 은하계에 있는 우리에게도 좋은 소식입니다. 우리는 은하 합병으로부터 수십억 년 떨어져 있기 때문에 우리의 초대형 블랙홀인 궁수자리 A*가 조만간 방랑벽을 형성할 가능성은 거의 없습니다.
팀은 이상한 행동의 원인을 좁히기 위해 은하계와 독특한 핵에 대해 더 많은 관찰을 할 수 있기를 희망합니다.
연구는 천체물리학 저널 .