10년에 우리가 블랙홀에 대해 배운 가장 이상한 2021가지

블랙홀을 연구하는 과학자들은 해마다 놀라운 발견이 있을 것이라고 확신할 수 있습니다. 2021년에도 예외는 아니었고, 이 이상한 중력 괴물에 관한 흥미로운 새로운 결과가 많이 나왔습니다. 오늘 우리는 가장 흥미로운 것을 고려할 것입니다 발견 올해 블랙홀과 그것이 우주에 대한 우리의 이해를 어떻게 발전시켰는지.

가장 빠르게 회전하는 블랙홀

가장 많이 연구된 블랙홀조차도 놀랄 수 있습니다. 1월에 물리학자들은 백조자리 X-1 시스템의 중심에 있는 우주 괴물의 특성에 대한 추정치를 수정했는데, 이는 우연히도 존재하는 것으로 확인된 최초의 블랙홀이기도 합니다. 약 60년 전에 처음 발견된 백조자리 X-50 블랙홀은 이전에 생각했던 것보다 21% 더 무겁고 태양 질량의 배이며 빛의 속도에 매우 가깝게 공전하여 새로운 기록을 세웠습니다. 블랙홀용.

백조자리 X-1의 블랙홀은 약 7200광년 떨어져 있으며 청색 초거성 동반성을 천천히 삼키고 있어 연구자들에게 이러한 과정에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 있습니다.

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스파게티 화 된 별

별이 블랙홀의 가장자리에 너무 가까워지면 중력에 의해 별이 긴 필라멘트로 찢어져 블랙홀의 입구로 빨려 들어갑니다. "스파게티화(spaghettification)"로 알려진 이 과정은 항성 물질이 마찰을 통해 가열되면서 빛을 생성하여 천문학자들이 이 무시무시한 행위를 영광스럽게 포착할 수 있도록 합니다. 30월에 연구원들은 지구에서 750억 천만 광년 떨어진 은하 중심에 위치한 태양 질량의 천만 배 무게인 블랙홀에 의해 이러한 방식으로 부서지고 흡수되는 별을 처음 발견했습니다.

스파게티 화에 대한 중요한 데이터를 수집하는 것 외에도 관찰은 과학자들이 별의 흡수에 대한 놀라운 시각화를 만드는 데 도움이되었습니다.

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LIGO, 호킹의 옳음을 증명하다

월에 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소)의 연구원들은 두 개의 초대형 블랙홀이 하나로 합쳐지는 것을 관찰하고 고속으로 움직이는 블랙홀에 의해 발생하는 중력파라고 불리는 시공간의 파문을 분석했습니다.

그들은 결과 블랙홀의 표면적이 처음 두 개를 합친 것보다 크다는 것을 발견했습니다. 놀라운 데이터를 얻는 것 외에도이 연구 결과는 블랙홀 면적 정리로 알려진 1971 년 영국 천체 물리학 자 스티븐 호킹의 추측을 증명하는 데 도움이됩니다. 블랙홀의 표면적은 시간이 지남에 따라 감소할 수 없다는 정리, 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 사용하여 호킹이 도출한 법칙입니다. 그리고 엔트로피에 대한 이해도. 연구 결과는 호킹의 승리였지만 물리학자들은 어리둥절했습니다. 양자 역학에 따르면 블랙홀은 수축하고 증발해야 하므로 표면적이 항상 증가해야 한다는 호킹의 법칙과 이를 어떻게 조화시켜야 하는지 명확하지 않습니다.

또한 흥미로운 점: 과학자들은 빅뱅의 중력파를 듣는 방법을 알아냈습니다.

블랙홀과 중성자별의 결합

월에 LIGO와 함께 일하는 연구원들은 블랙홀이 중성자별이라고 불리는 조밀한 몸체로 합쳐지는 것을 처음으로 확신했다고 발표했습니다. 블랙홀과 함께 중성자 별은 별이 초신성으로 폭발하여 잔해를 남길 때 거대한 별의 죽음의 가능한 최종 결과 중 하나입니다. LIGO는 전에 블랙홀과 중성자별 사이의 잠재적인 합병에 대한 암시를 보았지만, 올해에만 두 가지 신호가 그러한 합병이 일어나고 있음을 결정적으로 입증했습니다.

두 신호 모두 약 2020일 간격으로 10년 월에 감지되었습니다. 첫 번째 경우에는 질량이 태양의 배인 블랙홀이 질량의 배인 중성자별을 흡수했고, 두 번째 경우에는 질량의 배인 블랙홀을 흡수했습니다. 태양과 질량이 태양의 두 배인 중성자별.

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초기 블랙홀은 폭풍을 일으킨다

거의 모든 알려진 은하는 중심에 초대질량 블랙홀이 있어 두 우주 물체 사이의 밀접한 관계를 암시합니다. 그러나 과학자들은 블랙홀이 은하계 호스트에 어떻게 영향을 미치는지 여전히 이해하지 못하고 있습니다. 13월에 발표된 연구에 따르면 우주만큼 오래된 억 년 된 은하에서 고속 바람이 불고 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이것은 초거대질량 블랙홀이 주변 가스와 먼지를 흡수하면서 분출하는 은하풍의 가장 초기에 발견된 예입니다.

또한 약 1,8만 km/h의 속도로 움직이는 강력한 바람은 은하계를 가로질러 물질을 날려버릴 만큼 충분히 빠르게 움직이고 있으며 별 형성을 방해할 가능성이 있습니다. 이것은 은하와 그 블랙홀이 고대와 매우 밀접한 관련이 있음을 시사합니다.

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빛의 메아리는 아인슈타인이 옳았다는 것을 증명합니다

올해 블랙홀을 정복한 사람은 스티븐 호킹만이 아니었다. 1,8월에 천문학자들은 억 광년 떨어진 즈비키 나선은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀에서 방출되는 X선을 촬영했습니다. 연구원들은 블랙홀의 전면에서 오는 빛을 감지했을 뿐만 아니라 처음에는 감지할 수 없었던 이상한 빛의 메아리도 발견할 수 있었습니다.

그들은 블랙홀의 뒤쪽에서 오는 것처럼 보였고, 이는 거대한 독립체가 시공간의 구조를 너무 많이 뒤틀어서 빛이 블랙홀의 한쪽에서 다른 쪽으로 끌려가고 있다는 것을 의미합니다. 이 과정은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 예상되는 것과 정확히 일치하지만 아직 결정적으로 발견되지 않았습니다.

외계인은 블랙홀의 힘을 이용할 수 있습니다

과학자들은 관련 데이터를 기반으로 하는 한 가정을 하는 것을 두려워하지 않습니다. 월에 대만의 한 천문학자 그룹은 기술 외계인이 별을 둘러싸고 있는 다이슨 구체로 알려진 가상의 거대 구조를 사용하여 블랙홀에서 에너지를 수확할 수 있다고 제안했습니다. 블랙홀은 어둡다고 여겨지지만 주변 물질을 빨아들이고 가열되어 빛으로 방출되기 때문에 많은 양의 에너지를 방출합니다.

천문학자들은 외계 종이 블랙홀 주위에 태양 전지판과 같은 것으로 덮인 궤도 플랫폼을 배치하여 에너지 폭발을 흡수할 수 있는지 궁금해했습니다. 블랙홀은 별보다 작기 때문에 외계인은 건축 자재를 절약하고 잠재적으로 엄청난 양의 에너지를 저장할 수 있습니다.

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방황하는 블랙홀은 우리 은하에 정착 할 수 있습니다

약 12개의 보이지 않는 초대질량 블랙홀이 은하수 외곽에 숨어 있을 수 있습니다. 이 결론은 연구원들이 은하 충돌에 대한 새로운 시뮬레이션 결과를 발표한 월에 도달했습니다. 이러한 대규모 사건이 발생하는 동안 중력은 태양보다 수백만 또는 수십억 배나 무거운 초대질량 블랙홀이 우주의 더러워진 깊이를 날고 배회하도록 만들 수 있습니다.

그들 중 일부는 결국 우리 은하의 후광에 정착할 수 있으며, 우리 은하의 크기는 평균 약 12개의 은하입니다. 천문학자들은 시뮬레이션의 정확성을 확인하기 위해 잃어버린 거인을 찾는 방법을 알아내기를 희망합니다.

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가장 가까운 블랙홀 쌍이 감지되었습니다.

89월에 망원경은 물병자리에서 지구로부터 약 154만 광년 떨어진 거리에서 서로를 도는 우리 행성에 가장 가까운 한 쌍의 블랙홀이 존재한다는 증거를 기록했습니다. 이전에 기록된 블랙홀 쌍은 이 블랙홀보다 6,3배 더 멀리 떨어져 있으며, 이는 과학자들이 이전보다 더 자세히 그러한 시스템을 연구할 수 있는 기회를 갖는다는 것을 의미합니다. 듀오의 두 멤버는 모두 역도 선수입니다. 큰 것은 거의 억 만 태양의 질량을 갖고 작은 것은 우리 별보다 만 배 더 무겁습니다.

그것들은 단지 1600광년의 거리에서 서로를 공전합니다. 이는 우주 기준으로 아주 적은 양이며 250억 천만 년 안에 하나의 거대한 블랙홀로 합쳐질 것임을 나타내는 또 다른 기록입니다.

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은하계에 비해 너무 큰 블랙홀

약 820광년 떨어진 우리 은하를 도는 작은 은하는 뭔가 이상한 것을 담고 있는 것처럼 보입니다. 우리 은하보다 50배 작은 왜소은하 사자자리 I에는 우리 은하의 중심에 있는 블랙홀과 질량이 거의 같은 초대질량 블랙홀이 있습니다. 천문학자들은 어떻게 그처럼 큰 블랙홀이 어떻게 그처럼 작은 은하에 있게 되었는지 궁금해합니다.

텍사스 오스틴 대학의 천문학 대학원생인 마리아 호세 부스타만테(Maria Jose Bustamante)는 성명을 통해 “왜소 회전타원체은하에서 이런 종류의 블랙홀이 존재하는지에 대한 설명은 없다”고 말했다. 이것이 블랙홀과 은하의 진화에 의미하는 바를 정확히 이해하려면 앞으로 몇 년을 기다려야 할 것입니다.

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