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이 퀘이사는 우주가 6 억 7 천만 년 밖에되지 않았을 때 천문학자들에게 거대한 은하와 그 핵의 초질량 블랙홀이 초기 우주에서 어떻게 형성되었는지에 대한 귀중한 통찰력을 제공하고 있습니다. 과학자들은 미국 천문 학회의 회의,지금 진행 사실상,그리고 천체 물리학 저널 편지에 받아 종이에 자신의 연구 결과를 발표했다.
이 새로운 발견은 3 년 전에 설정된 퀘이사의 이전 거리 기록을 능가합니다. 칠레의 아타 카마 대형 밀리미터/서브 밀리미터 배열(알마)을 사용한 관찰은 거리 측정을 높은 정밀도로 확인했습니다.
퀘이사는 은하의 핵심에 있는 초질량 블랙홀의 강력한 중력이 블랙홀 주위에 과열된 물질의 궤도를 도는 원반을 형성하는 주변 물질을 끌어당길 때 발생한다. 이 과정은 엄청난 양의 에너지를 방출하여 퀘이사를 매우 밝게 만들고 종종 나머지 은하계를 능가합니다.
1806-0313 의 핵심에 있는 블랙홀은 이전 기록 보유자의 두 배 크기이며,그 사실은 천문학자들에게 그러한 블랙홀과 그 블랙홀이 숙주은하에 미치는 영향에 대한 귀중한 단서를 제공한다.
“이것은 초질량 블랙홀이 그 주변의 은하에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 최초의 증거이다.”라고 애리조나 대학의 청지기 천문대의 허블 연구원이자 연구팀의 리더 인 페이 기 왕은 말했다. “덜 먼 은하들의 관측에서 우리는 이것이 일어나야한다는 것을 알고 있지만,우주에서 그렇게 일찍 일어나는 것을 본 적이 없다.”
천문학자들은 우주 역사상 이른 시기에 거대한 질량의 제이 0313-1806 의 블랙홀은 그러한 물체가 어떻게 형성되었는지에 대한 두 가지 이론적 모델을 배제한다고 말했다. 이 모델 중 첫 번째 모델에서는 개별 거대한 별이 초신성으로 폭발하고 블랙홀로 붕괴되어 더 큰 블랙홀로 합쳐집니다. 두 번째로,빽빽한 별들이 거대한 블랙홀로 붕괴된다. 그러나 두 경우 모두,이 과정은 우리가 그것을 보는 나이까지 0313-1806 의 블랙홀과 같은 거대한 블랙홀을 생성하기에는 너무 오래 걸립니다.
“이것은 당신이 무엇을 하든지,이 블랙홀의 씨앗은 다른 메커니즘에 의해 형성되었을 것입니다.”라고 애리조나 대학의 샤오후이 팬은 말했다. “이 경우,그것은 방대한 양의 원시,차가운 수소 가스가 종자 블랙홀로 직접 붕괴되는 메커니즘입니다.”
알마 관측 0313-1806 의 퀘이사 호스트 은하에 대한 세부 정보를 제공했는데,이는 우리 은하수의 200 배의 속도로 새로운 별을 형성하고 있습니다. “이것은 비슷한 나이의 은하에서 상대적으로 높은 별 형성 속도이며,퀘이사 호스트 은하가 매우 빠르게 성장하고 있음을 나타냅니다.”
퀘이사의 밝기는 블랙홀이 매년 25 개의 태양을 삼키고 있음을 나타낸다. 그 빠른 공급에 의해 방출 된 에너지는,천문학 자들은 말했다,아마 빛의 속도의 약 20%로 이동 보이는 이온화 가스의 강력한 유출을 강화한다.
이러한 유출은 궁극적으로 은하에서 별 형성을 막는 것으로 생각된다.
“우리는 그 초질량 블랙홀이 많은 큰 은하가 어느 시점에서 별을 형성하는 것을 멈춘 이유라고 생각한다”고 팬은 말했다. 우리는 이’담금질’을 나중에 관찰하지만,지금까지는 우주 역사에서 이 과정이 얼마나 일찍 시작되었는지 알지 못했다. 이 퀘이사는 담금질이 매우 초기에 일어났을 수 있다는 가장 초기의 증거입니다.”
이 과정은 블랙홀을 먹을 것도 남기지 않고 성장을 멈추게 할 것이라고 팬은 지적했다.
알마 외에도 천문학 자들은 6.5 미터 마젤란 바데 망원경,하와이의 제미니 노스 망원경 및 웨이트 멕 천문대,칠레의 제미니 사우스 망원경을 사용했다.
천문학 자들은 지상 및 우주 기반 망원경으로 다른 퀘이사를 계속 연구 할 계획이다.
국립 전파 천문대는 국립 과학 재단의 시설로,관련 대학의 협력 협약에 따라 운영됩니다.