경북 대학교 연구팀, 다중 거대 블랙홀에 대한 새로운 탐지 방법 제안

기체 운동 분석을 통한 다중 활성 은하 핵 발견

경북 대학교 블랙홀 연구팀 (왼쪽부터 신재진 박사, 김민진 교수).  경북 대학교 제공
경북 대학교 블랙홀 연구팀 (왼쪽부터 신재진 박사, 김민진 교수). 경북 대학교 제공

경북 대학교 연구팀은 은하 중심의 가스 운동을 분석하여 다 거대 블랙홀을 감지하는 새로운 방법을 제안했습니다.

경북대 지구 시스템 과학과 신재진 연구원 (이학 박사), 김민진 교수, 서울대 우종학 교수 팀은 은하 중심의 가스 운동을 분석했다. 증거를 찾았습니다. 이 연구는 국제 저널 The Astrophysical Journal에 올해 2 월 16 일에 게재되었습니다.

은하는 주로 병합을 통해 진화합니다. 인접한 은하가 충돌하고 합쳐지면 거대한 은하로 성장합니다. 또한 대부분의 무거운 은하의 중심에는 질량이 태양 질량의 1 백만에서 수십억 배에 이르는 거대한 블랙홀이 있습니다. 종합 해보면, 이러한 사실은 수렴하는 은하에서 둘 이상의 다 거대 블랙홀이 예상 될 수 있음을 시사합니다. 이러한 다중 거대 블랙홀은 은하 병합 단계를 이해하는 데 핵심적인 역할을하는 것으로 간주됩니다.

블랙홀은 강한 중력장으로 인해 빛조차도 벗어날 수없는 천체입니다. 마찬가지로 거대한 블랙홀은 일반적으로 관찰하기가 매우 어렵지만 물질이 거대한 블랙홀에 들어갈 때 발생하는 활성 은하 핵의 형태로 관찰 할 수 있습니다. 따라서 다중 메가 질량 블랙홀은 주로 다중 활성 은하 핵의 형태로 발견됩니다. 다중 활성 은하 핵을 검출하는 주요 방법은 서로 다른 파장 대역에서 관측 된 은하에서 다중 핵을 찾는 것입니다. 이 방법을 사용하여 발견 된 다 질량 블랙홀은 약 30 개뿐입니다. 통계 연구의 경우 추가로 다량의 블랙홀을 감지하는 것이 가장 중요합니다.

경북 대학교 연구팀은 칠레의 8.2m 망원경 인 초대형 망원경의 관측 데이터를 사용하여 NGC 1068 중심의 가스 운동을 분석했습니다. 그 결과 은하의 중심 인 은하 중심에있는 잘 알려진 활성 은하 핵에서 가스가 분출됩니다. 북동쪽으로 약 600 광년 떨어진 지역에서 또 다른 가스 분출을 발견했습니다. 가스 분출은 활성 은하 핵의 엄청난 에너지에 의해 주변 가스가 밀려 나가는 현상입니다. 그것은 활동 은하 핵에서 자주 발견되는 현상이며 활동 은하 핵의 강력한 지표 중 하나입니다. 즉, 다른 가스 분출의 존재는 NGC 1068에서 또 다른 활성 은하 핵의 가능성을 시사합니다.

은하 중심의 NGC 1068 이중 이온화 산소 가스 ([OIII]) 2 차원 가시선 속도 분포 및 가스 분출 도식.  파란색은 우리에게 다가가는 것을 의미하고 빨간색은 우리에게서 멀어지는 것을 의미합니다.  왼쪽 그림은 NGC 1068 은하 중심의 활성 은하 핵 (X)에서 방출 된 가스를 나타내고 오른쪽 그림은 약 600 광년 떨어진 영역 (X1, 두 번째 활성 은하 핵)을 나타냅니다. 은하 중심에서 북동쪽 방향 (그림의 왼쪽 상단).  예상 위치에서 가스 분출을 보여줍니다).  경북 대학교 제공
은하 중심의 NGC 1068 이중 이온화 산소 가스 ([OIII]) 2 차원 가시선 속도 분포 및 가스 분출 도식. 파란색은 우리에게 다가가는 것을 의미하고 빨간색은 우리에게서 멀어지는 것을 의미합니다. 왼쪽 그림은 NGC 1068 은하 중심의 활성 은하 핵 (X)에서 방출 된 가스를 나타내고 오른쪽 그림은 약 600 광년 떨어진 영역 (X1, 두 번째 활성 은하 핵)을 나타냅니다. 은하 중심에서 북동쪽 방향 (그림의 왼쪽 상단). 예상 위치에서 가스 분출 경북 대학교 제공

이 연구는 사진을 이용한 기존의 방법에 더해 기체 운동을 이용하여 다중 활성 은하 핵을 발견했다는 점에서 큰 의미가있다.

신재진 연구원은 “이번 연구가 은하의 통합과 진화에 대한 이해에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

본 연구는 과학 기술 정보 통신부와 한국 연구 재단 기초 연구 사업의 지원을 받아 수행되었습니다.

*논문 제목: NGC 1068의 중앙 영역에서 이온화 된 가스의 복잡한 운동학을 재검토 : 추가 활성 은하 핵의 증거? (NGC 1068 중심에서 이온화 가스의 복잡한 운동에 대한 재검토 : 추가적인 활성 은하 핵의 증거?)

*활동 은하 핵(활성 은하 핵) : 은하 중심에서 매우 밝게 빛나는 천체. 이는 은하 중심에 위치한 거대한 블랙홀에 물질이 들어갈 때 부착 디스크의 형성과 엄청난 에너지의 방출로 인해 발생하는 것으로 이해됩니다.

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