막심해(莫心海)
【정견뉴스】
NASA 허블 우주 망원경으로 처음 발견한 이 은하는 지금까지 관측된 은하 중 가장 젊고 먼 은하의 하나인데, 그동안 이렇게 밝게 빛나는 이유를 이해하기 어려웠다.
연구팀은 이번에 웹 망원경을 사용해 은하 중심에서 물질을 빠르게 축적하는 초질량 블랙홀의 첫 번째 명확한 증거를 발견했고 이는 지금까지 발견된 가장 먼 초거대질량 블랙홀이다.
영국 케임브리지 대학 카벤디쉬 연구소와 카블리 우주 연구소 수석 연구원 로베르토 마이올리노는 “우리는 가스를 축적하는 초거대질량 블랙홀 근처에서 흔히 볼 수 있는 매우 밀도가 높은 가스를 발견했습니다.”라고 설명했다. “이것은 GN-z11이 물질을 삼키는 블랙홀을 가지고 있다는 최초의 명확한 증거입니다.”
연구팀은 또한 초거대질량 블랙홀 근처에서 일반적으로 관찰되는 이온화 된 화학 원소의 징후를 발견했다. 또한 그들은 은하가 매우 강력한 바람을 내뿜는 것을 발견했다. 이렇게 빠른 속도의 바람은 일반적으로 초거대질량 블랙홀이 격렬하게 체적을 키우는 관련된 과정에서 발생한다.
카벤디쉬 연구소와 카발리에 연구소 연구원인 한나 유블러는 “웹의 근적외선 카메라(NIRCam)는 모(母) 은하의 확장된 성분과 블랙홀 주변의 부착 원반의 색과 일치하는 중앙의 소형 광원을 발견했습니다”라고 말한다.
이 증거는 GN-z11이 물질 소비가 매우 활발한 단계에서 태양 질량 200만 배에 달하는 초거대질량 블랙홀을 가지고 있기 때문에 그토록 밝은 것임을 시사한다.
맥카울리노가 이끄는 두 번째 연구팀은 웨버의 근적외선 분광기(NIRSpec)를 사용해 GN-z11을 둘러싼 고리에서 헬륨 덩어리를 발견했다.
“헬륨 이외의 다른 물질이 보이지 않았다는 사실은 이 성단이 매우 원시적이라는 것을 암시합니다.”라고 맥카울리노는 말한다. “이것은 이론과 모형에서 예상한 것입니다. 이 나이의 특히 거대한 은하 근처에는 헤일로에 소량의 원시 가스가 남아 있어야 하며 이 가스가 붕괴되어 제 3종족 성단을 형성할 수 있습니다.“
거의 수소와 헬륨으로만 형성된 우주 1세대의 별인 3종족 별을 찾는 것은 현대 천체 물리학의 가장 뜨거운 이슈 중 하나다. 이 별들은 매우 거대하고 매우 밝으며 매우 뜨거울 것으로 예상된다. 이들은 이온화된 헬륨이 존재하고 헬륨보다 무거운 화학 원소가 없을 것으로 예상된다.
최초의 별과 은하의 형성은 우주 진화의 전환점이었으며, 이 기간에 우주는 어둡고 비교적 단순한 상태에서 오늘날 우리가 보는 고도로 구조화되고 복잡한 환경으로 진화했다.
GN-z11 후광의 원시 가스 덩어리에 대한 연구는 천문학 및 천체 물리학 저널에 게재가 승인되었다. GN-z11 블랙홀 연구 결과는 2024년 1월 17일 ‘네이처’에 게재되었다.
자료출처: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2024/news-2024-106
원문위치: https://www.zhengjian.org/node/288832