물리학자들은 현재 블랙홀에 대한 새로운 지식의 황금기를 경험하고 있습니다. 2015년부터 연구자들은 다음을 사용하여 블랙홀에서 직접 신호를 수신할 수 있었습니다. 레이저 간섭계가 있는 중력파 관측소 (LIGO), 다음과 같은 천문대 이벤트 호라이즌 망원경 (EHT), 첫 번째 이미지 가져오기 블랙홀의 그림자. 올해도 예외는 아니었습니다. 흥미롭고 독특한 결과가 새로 생성되면서 블랙홀에 대한 지식의 지평이 넓어졌습니다. 여기에서 2020년의 가장 인상적인 발견을 살펴보겠습니다.
2020년이 블랙홀 연구의 해임을 확인하듯이 과학의 주요 성과는 노벨상 - 월에 이 미스터리한 우주 물체의 삶을 조명한 세 명의 물리학자에게 수여되었습니다.
영국 옥스포드 대학의 로저 펜로즈(Roger Penrose)는 "블랙홀 형성이 일반 상대성 이론의 강력한 예측이라는 발견"으로 상 절반을 받았고, 로스앤젤레스 캘리포니아 대학의 안드레아 게즈(Andrea Guez)와 본 대학의 라인하르트 헨젤(Reinhard Hansel)이 수상했습니다. 스웨덴 왕립과학원은 성명을 통해 독일의 막스 플랑크 외계물리연구소와 "우리 은하의 중심에서 초거대질량 소형 물체의 발견"을 위해 나머지 절반을 공유했다고 밝혔다. Andrea Guez는 1903년 Marie Curie, 1963년 Maria Heppert-Mayer, 2018년 Donna Strickland에 이어 노벨 물리학상을 받은 네 번째 여성입니다.
LIGO 그리고 그것의 유럽 상대 처녀 자리 거대한 물체가 진동할 때 형성되는 시공간의 중력파를 통해 블랙홀을 관찰합니다.
시설에서 이미 몇 가지 인상적인 발견이 이루어졌습니다. 그러나 85월에 공동 연구는 역사상 가장 큰 블랙홀과의 충돌을 발견했다고 발표했습니다. 그 중 하나는 태양 질량의 66배, 다른 하나는 태양 질량의 142배이며, 서로 충돌하면 블랙홀을 형성하는데, 그 질량은 태양 질량보다 번. 기록을 세웠을 뿐만 아니라, 중질량 블랙홀의 소위 "금지된" 영역에서 발견된 것은 첫 번째였습니다. 천문학자들은 우리 태양 크기의 작은 블랙홀을 보았고 태양 질량의 수백만 배에 달하는 거대한 블랙홀이 은하의 중심에 존재한다는 것을 알고 있지만 아무도 이 중간 범위에서 블랙홀의 증거를 발견하지 못했습니다. 그것들이 정확히 어떻게 형성되었는지는 과학자들이 현재 해결하려고 하는 미스터리로 남아 있습니다.
잠시 후 빅뱅 우주는 뜨겁고 격렬한 복사로 가득 차 있었습니다. 일부 지역에서는 에너지가 이론적으로 자체 붕괴하여 블랙홀을 형성할 만큼 밀도가 높습니다.
물리학자들은 이것이 존재하는지 여부를 여전히 알지 못하지만 원시 블랙홀 (PCD), 최근에 그들은 존재한다면 어떻게 될지에 대해 생각하고 있습니다. 월에 발표된 논문을 포함하여 여러 논문에서 이 블랙홀 중 일부는 죽어가는 별에서 형성된 것보다 작을 것이며 전체 우주 공간에 중력 영향을 미치는 미지의 물질인 암흑 물질을 구성할 수 있다고 제안했습니다. 앞으로 몇 년 동안 PCD의 존재를 확인하거나 부인할 PCD를 찾기 위한 실험이 진행되고 있습니다.
은하 중심에 있는 엄청나게 거대한 블랙홀을 11배로 확대하면 어떻게 될까요? 이것이 연구원들이 "믿을 수 없을 정도로 큰 블랙홀"의 가능성에 대해 논의한 월 논문에서 제안한 것입니다(SLAB).
이 물체의 무게는 태양 질량의 1조 배 이상이며 현재 알려진 가장 큰 블랙홀인 10억 개의 태양 질량 괴물보다 66배 더 무겁습니다. 톤 618. 일부 SLAB는 초기 우주에서 형성되어 또 다른 종류의 원시 블랙홀을 생성했을 수 있습니다. 이는 우리 우주가 겨우 380년이었을 때 우주 마이크로파 배경에서 그들의 흔적을 볼 수 있음을 의미합니다. 다른 것들은 우리 사이에 SLAB가 발생하면 멀리 있는 별들의 빛을 어떻게 구부리는지를 관찰함으로써 감지될 수 있습니다. 이 개념은 여전히 가설로 남아 있지만 점점 더 많은 관심을 끌고 있습니다.
LIGO와 Virgo 기기가 감지한 대부분의 블랙홀 쌍은 거의 같은 질량을 가지고 있습니다. 그러나 월에 공동 작업이 보고 있다고 발표했습니다. 가장 비대칭적인 재앙.
우리로부터 약 2,4억 광년 떨어진 거리에서 충돌한 물체의 질량은 각각 태양의 약 8배와 30배였습니다. 이러한 예상치 못한 사건은 중력파 설비가 불과 몇 년 만에 이를 알아차리지 못할 정도로 드문 것으로 간주되었습니다. 이 발견은 이러한 가정에 도전하고 연구자들로 하여금 하나의 블랙홀이 다른 블랙홀과 충돌한 다음 그 결과로 생긴 잔여물이 다른 블랙홀과 합쳐지는 계층적 병합의 가능성을 고려하도록 촉구합니다.
거대한 물체가 특정 거리에서 블랙홀에 접근하면 거기에 존재하는 극도의 중력이 물체를 찢고 사방에 흩어져 있는 긴 물질 가닥으로 찢을 수 있습니다.
이 과정은 구어체로 스파게티화, 대부분의 블랙홀이 가스와 먼지의 가려진 구름으로 둘러싸여 있기 때문에 거의 관찰되지 않았습니다. 그러나 월에 유럽 남방 천문대의 천문학자들이 사진을 찍을 수 있었습니다. 별의 스파게티화 초대형 망원경과 신기술 망원경을 모두 사용하여 전례 없는 디테일로 촬영했습니다. 로 알려진 이 이벤트는 AT 2019퀴즈, 연구자들에게 그러한 현상에 대한 통찰력을 제공하고 극한 조건에서 중력을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
아무도 블랙홀에 너무 가까이 가고 싶어하지 않습니다. 다행스럽게도 월에 우주 팩맨이 인사 6819, 파트너로부터 천문학적으로 안전한 거리에 있습니다.
새로운 블랙홀은 지구에서 1000광년 떨어진 남쪽 별자리인 망원경으로 이전 기록 보유자보다 6819배 가까이 숨어 있습니다. 천문학자들은 블랙홀 자체를 직접 관찰할 수는 없지만 블랙홀이 계의 다른 두 물체에 중력에 미치는 영향을 기반으로 블랙홀의 존재를 추론할 수 있었습니다. 남반구의 관측자는 별표를 보고 Pavo 별자리와의 경계 근처에 있는 Telescopium 별자리를 보면 육안으로 HR 시스템의 별을 볼 수 있습니다.
블랙홀이 형성되기 위해서는 물질과 에너지가 무한 밀도의 작은 점으로 붕괴되어야 합니다. 그러한 무한대는 물리적으로 불가능해야 하기 때문에 이론가들은 오랫동안 그러한 이상한 결과를 피할 방법을 모색해 왔습니다.
모든 입자와 힘을 원자 이하의 진동하는 끈으로 대체하는 끈 이론에 따르면, 블랙홀은 훨씬 더 이상한 것으로 판명될 수 있습니다. 즉, 솜털 같은 기본 끈이 얽힌 것입니다. 월에 한 연구에 따르면 밀도가 블랙홀을 형성할 만큼 밀도가 높지 않은 항성 잔해의 일종인 중성자별의 원자가 실제로 끈 묶음이라면 이러한 끈을 함께 압축해도 실제로 블랙홀이 형성되지는 않지만 푹신한 공 - 앞서 언급 한 실 공과 유사합니다. 이상한 아이디어는 아직 완전히 구현되지 않았지만 무한대 작업에 대한 가능한 대안 중 하나입니다.
물리학자들에 따르면 모든 블랙홀은 이른바 블랙홀로 둘러싸여 있어야 합니다. 중대한 전환점 - 넘어진 후에는 결코 벗어날 수없는 경계. 그러나 블랙홀이 처음 가정된 이후로 연구자들은 사건의 지평선이 꼭 필요한지에 대해 의문을 제기해 왔습니다.
블랙홀이 없으면 이른바 블랙홀이 존재할 수 있습니까? "벌거벗은" 블랙홀? 이것은 블랙홀의 사건 지평선 내부에서 알려진 물리 법칙을 위반하기 때문에 위험할 수 있으며, 벌거벗은 블랙홀은 이 장벽을 보호할 수 없습니다. 대부분의 이론가들은 누드가 블랙홀에 있어서는 안 된다고 생각하지만, 월호에서는 확실히 테스트할 수 있는 방법이 있다고 말했습니다. 비결은 블랙홀의 유입으로 형성된 강착 원반이나 가스와 먼지 고리의 차이를 찾는 것인데, 이는 네이키드 블랙홀과 일반 블랙홀 사이의 눈에 띄는 차이를 나타낼 수 있습니다.
올해 초 블랙홀 과학자들에게 크리스마스가 찾아왔습니다. 월에 LIGO 관찰 커뮤니티와 유럽의 Virgo는 대규모 새 카탈로그를 발표했습니다. 수십 개의 중력파 신호, 2019년 월에서 월 사이에 발견되었습니다.
39개의 사건에는 142개의 태양의 질량을 가진 잔해를 초래한 거대한 블랙홀 합병, 태양보다 큰 물체의 질량이 있는 극도로 일방적인 사건, 나타난 신비한 물체와 같은 흥미로운 발견의 호스트가 포함되었습니다. 작은 블랙홀이나 큰 중성자별이 됩니다. 연구원들은 물체가 일마다 평균 하나의 새로운 신호를 수신하고 블랙홀 병합의 동작과 빈도를 더 잘 이해하는 데 사용할 계획임을 보여주는 데이터에 흥분했습니다.
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