천문학자들은 블랙홀 주변의 고리를 보여주는 인상적인 이미지를 연구했습니다. 사진은 Chandra X-ray Observatory와 Neil Gehrels Swift Observatory로 촬영되었습니다. 거대한 고리의 X선 이미지는 우리 은하의 먼지에 대한 정보를 보여줍니다.
블랙홀은 지구에서 약 7,800광년 떨어져 있는 V404 백조자리라는 쌍성계의 일부입니다. 블랙홀은 태양 질량의 약 절반인 동반성에서 보이지 않는 물체 주위의 원반으로 물질을 적극적으로 끌어당기고 있습니다. 이 물질은 X선에서 빛을 발하기 때문에 천문학자들은 이러한 시스템을 "X선 쌍성"이라고 부릅니다.
2015년 6월 5일 Neil Gehrels Swift는 V404 Cygni에서 X선 폭발을 감지했습니다. 폭발은 빛 반향으로 알려진 현상으로 인해 고에너지 고리를 생성했습니다. 협곡 벽에서 반사되는 음파 대신, V404 백조자리 주변의 빛 에코는 블랙홀 시스템의 X선 폭발이 V404 백조자리와 지구 사이의 먼지 구름에 부딪힐 때 발생했습니다. 스타더스트는 가정용 먼지가 아니라 연기에 가깝고 작은 입자상 물질로 구성되어 있습니다.
천문학자 팀은 2015년 6월 30일에서 8월 25일 사이에 이루어진 스위프트 시스템의 50개 관측과 2015년 7월 11일과 25일에 이루어진 찬드라의 관측을 분석했습니다.
고리는 천문학자들에게 블랙홀의 거동뿐만 아니라 V404 백조자리와 지구 사이의 공간에 대해서도 알려줍니다. 예를 들어, X선에서 고리의 지름은 빛이 반사되는 중간 먼지 구름까지의 거리를 나타냅니다.
구름이 지구에 가까우면 고리가 더 크게 보이고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. X선 폭발은 비교적 짧은 시간 동안 지속되었기 때문에 빛의 메아리는 넓은 고리나 후광이 아니라 좁은 고리처럼 보입니다.
연구원들은 또한 먼지 구름 자체의 특성을 조사하기 위해 고리를 사용했습니다. 그들은 X선 스펙트럼, 즉 파장 범위에서 X선의 밝기를 다양한 구성의 먼지에 대한 컴퓨터 모델과 비교했습니다.
먼지 구성이 다르면 흡수되는 저에너지 X선의 양이 달라지고 찬드라로 감지할 수 없습니다. 이것은 마치 공항 보안 검색대를 통과할 때 사람의 신체나 수하물의 다른 부분이 다른 양의 X선을 흡수하는 방식과 유사하여 구조와 구성에 대한 정보를 제공합니다.
과학자들은 먼지가 흑연과 규산염 입자의 혼합물을 포함할 가능성이 있다고 결정했습니다. 또한 찬드라의 도움으로 내부 고리를 분석하여 먼지 구름의 밀도가 모든 방향에서 동일하지 않음을 발견했습니다. 이전 연구에서는 그렇지 않다고 제안했습니다.
2021-08-07 17:15:30
작가: Vitalii Babkin