[별,우주] 블랙홀 - 가장큰 두개의 블랙홀 : 신기한 우주

쌍성 블랙홀은 결국 합쳐집니다.

그렇기 때문에 OJ 287 시스템은 역사상 가장 활기찬 행사가 될 예정입니다.

 

(제공: NASA, ESA 및 G. Bacon(STScI))

대부분의 은하는 중심에 단 하나의 초질량 블랙홀만 있지만 일부 은하는 두 개, 즉 쌍성 초대질량 블랙홀이 있습니다.

이 블랙홀이 소용돌이치고 합쳐지면 빅뱅 이후 우리 우주에서 발생한 가장 에너지 넘치는 사건을 나타내며 하늘의 모든 별을 합하면 수백만 배나 더 빛날 수 있습니다. 

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• 블랙홀은 단독으로 존재하는 것이 아니라 쌍으로 존재하는 경우가 많은데 이를 쌍성 블랙홀이라고 합니다. 
• LIGO는 병합되는 항성질량 블랙홀을 감지했지만, 초대질량 블랙홀도 종종 쌍을 이루며 병합될 예정입니다. 
• OJ 287에서 발견된 쌍은 지금까지 발견된 것 중 가장 극단적인 쌍이며 이들이 합쳐지면 알려진 어떤 사건보다 더 많은 에너지를 방출할 것입니다.

 

LinkedIn에서 발견된 가장 거대한 블랙홀 쌍을 만나보가장 가까운 블랙홀 쌍은, NGC 7727에 불과했다 최근에 발견 .

은하 NGC 7727은 확장된 나선 팔을 보여줍니다. 이는 최근 대규모 합병의 여파로 보입니다. 이 은하 내부에 두 개의 초대질량 블랙홀이 존재한다는 것은 머지 않아 우리 지역에서 일어날 가장 큰 합병의 서곡일 수 있습니다. (제공: ESO/VST ATLAS 팀. 감사: Durham University/CASU/WFAU)

불과 8900만 광년 떨어져 있는 이 1억 5400만 및 630만 태양 질량 블랙홀은 불과 1,600광년 떨어져 있습니다.

 

가까운 은하 NGC 7727의 중심핵을 확대(왼쪽) 및 광시야(오른쪽)로 찍은 사진. 불과 8900만 광년 거리에 있는 이 사진은 알려진 쌍초질량 블랙홀과 가장 가까운 쌍을 이루고 있다. 1,600광년. 이 블랙홀은 불과 몇 억 년 안에 합쳐져야 한다고 우리는 생각합니다. ( 신용 :. ESO / Voggel 등; ESO / VST ATLAS 팀 감사의 글 : 더럼 대학 / CASU / WFAU)

우리는 또한 각각 두 개의 초대질량 블랙홀이 있는 "이중 퀘이사" 쌍을 발견했습니다.

 

위에 보이는 두 개의 퀘이사 쌍은 허블 우주 망원경으로 자세히 조사했을 때 각각의 중심에 하나의 초대질량 블랙홀이 있는 것이 아니라 각각 약 10,000광년 떨어져 있는 두 개의 초대질량 블랙홀이 있음을 보여줍니다. 이것은 초기 우주에서 일반적일 수 있습니다. 이 블랙홀의 합병 기간은 연구 저자의 추정에 따르면 10억 년 미만이어야 합니다. (제공: NASA, ESA, H. H. 및 N. Zakamska(Johns Hopkins University), Y. Shen(University of Illinois, Urbana-Champaign))

젊은 퀘이사의 약 0.1%는 2배가 될 것으로 예상되며, 일반적인 간격은 ~10,000광년입니다.

 

이 작가의 개념은 혼돈의 병합 과정에 있는 두 은하의 핵에 존재하는 두 퀘이사의 찬란한 빛을 보여준다. 대부분의 은하는 하나의 초거대질량 블랙홀만을 갖고 있지만, 쌍성은 은하의 상당한 부분, 특히 젊고 초기의 은하에 존재할 수 있습니다. ( 신용 : NASA, ESA, 그리고 J. 옴스 테드 (STScI))

2015 년까지 PKS 1302-102 의이 확인되었다 , 하나의 이중 블랙홀이 알려졌다.

 

이 시뮬레이션은 쌍성 블랙홀 시스템에서 방출되는 복사를 보여줍니다. 우리는 중력파를 통해 많은 쌍의 블랙홀을 감지했지만 모두 ~200 태양 질량 이하의 블랙홀로 제한됩니다. 더 긴 기준선 중력파 탐지기가 확립될 때까지 초거대 질량은 도달할 수 없는 상태로 남아 있습니다. (출처: NASA 고다드 우주 비행 센터)

그것은 35억 광년 떨어져 있는 여전히 가장 극단적인 초질량 쌍성인 OJ 287 입니다.

OJ 287

이 이미지는 OJ 287에 대한 X선(방출) 및 전파(윤곽선) 데이터를 보여줍니다. 이 밝은 정면 퀘이사는 실제로 하나가 아니라 두 개의 초대질량 블랙홀에 의해 구동됩니다. ( 신용 : AP Marscher & SG Jorstad APJ 지역 2011 년, NASA / 찬드라와 매우 큰 배열)

1887년에 처음 발견되었으며 12년마다 두 번 폭발합니다.

OJ 287

OJ 287 방향에서 하늘을 본 이 사진은 별과 구별할 수 없는 한 점의 빛으로 보이는 것이 무엇인지 보여줍니다. 그러나 그것은 별이 아니라 35억 광년 떨어진 BL 도마뱀붙이 천체로, 지금까지 알려진 것 중 가장 큰 것 중 하나를 포함하여 한 쌍의 초거대질량 블랙홀로 확인되었습니다. ( 신용 : 라몬 본당 / Observatorio Montcabrer)

그것의 주요 블랙홀은 거대합니다: 183억 5천만 태양 질량.

 

우리는 일반적으로 항성질량 블랙홀의 경우 태양질량으로, 또는 초대질량질량의 경우 수백만 태양질량으로 블랙홀을 측정합니다. 그러나 OJ 287과 같은 일부 블랙홀은 수십억 개의 태양 질량으로 확장되어 역사상 가장 거대한 개별 물체가 되었습니다. ( 신용 : NASA / JPL-Caltech의)

사건의 지평선은 해왕성 공전의 12배 크기입니다 .

OJ 287

이 도표는 OJ 287 시스템에서 서로 공전하는 두 초거대질량 블랙홀의 사건 지평선의 상대적 크기를 보여줍니다. ~180억 태양 질량 중 더 큰 것은 해왕성 궤도 크기의 12배입니다. 1억 5천만 태양질량 중 더 작은 질량은 태양 주위를 도는 소행성 세레스의 공전 정도 크기입니다. ( 신용 :. NASA / JPL-Caltech의 / R 상처 (IPAC))

그것은 또한 "단순히" 150,000,000 태양 질량의 동반 블랙홀을 가지고 있습니다.

 

여러 블랙홀이 서로 같은 부근에 나타나면 동적 마찰을 통해 주변 환경과 상호 작용합니다. 물질이 삼키거나 추방됨에 따라 블랙홀은 중력적으로 더 단단히 결합됩니다. 블랙홀의 질량이 같지 않으면 작은 것이 큰 것보다 더 많은 궤도 에너지를 잃습니다. ( 신용 : 마크 갈릭 / SPL)

주기적인 이중 폭발은 작은 블랙홀이 큰 블랙홀의 강착 원반을 뚫을 때 발생합니다.

OJ 287

이 애니메이션은 더 큰 초대질량 블랙홀 주변에서 생성된 강착 원반을 뚫고 나오는 저질량 블랙홀을 보여줍니다. 더 작은 블랙홀이 디스크를 통과하면 플레어가 나타납니다. ( 신용 : NASA / JPL-Caltech의)

12년 주기의 궤도를 가진 이 별은 기본에서 0.05광년에서 0.28광년 떨어져 있습니다.

OJ 287

OJ 287에서 볼 수 있는 플레어의 이중 피크는 더 큰 블랙홀의 강착 원반을 관통하는 더 작은 블랙홀과 일치합니다. 플레어는 아인슈타인의 일반 상대성 이론으로 완전히 예측할 수 있습니다. ( 신용 :. L. 데이 등 APJ 지역 2018)

2차 블랙홀은 공전할 때마다 39°씩 세차운동을 합니다. 이는 일반 상대성 이론의 예측을 훌륭하게 확인시켜준 것입니다.

 

이 그림은 행성이 태양 주위를 도는 세차 운동을 보여줍니다. 아주 작은 양의 세차 운동은 태양계의 일반 상대성 이론 때문입니다. 수성은 100년에 43초 단위로 세차운동을 하며 이는 우리 행성의 가장 큰 가치입니다. OJ 287의 2차 블랙홀은 궤도당 39도씩 세차하며 엄청난 효과를 냅니다! ( 신용 : WillowW / 위키 미디어 공용)

불과 ~10,000년 안에 이 거대 기업이 합쳐질 것입니다.

 

두 블랙홀의 나선형 및 병합에 의해 방출되는 중력파의 수치 시뮬레이션. 각 블랙홀 주변의 컬러 윤곽선은 중력 복사의 진폭을 나타냅니다. 파란색 선은 블랙홀의 궤도를 나타내고 녹색 화살표는 스핀을 나타냅니다. 이진 블랙홀 병합의 물리학은 질량 독립적입니다. ( 신용 : C. 헨즈 / NASA 에임스 연구 센터)

바라건대, 인류는 그것이 일어날 때 그것을 지켜볼 것입니다.

리사

공간에 동일한 간격으로 배치된 3개의 검출기가 레이저 암으로 연결된 경우 이격 거리의 주기적인 변화는 적절한 파장의 중력파의 통과를 나타낼 수 있습니다. LISA는 초거대질량 블랙홀에서 발생하는 시공간의 물결을 감지할 수 있는 인류 최초의 탐지기가 될 것입니다. ( 신용 : NASA / JPL-Caltech의 4.0 / NASAEA / ESA / CXC / STScl / GSFCSVS / S.Barke (CC))

 

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