최근 발견 된 약화 된 블랙홀은, 은하를 뒤흔들며 무수한 별들을 만들어내고 있다고한다.
그 블랙홀은, 지구로부터 58억 광년 떨어진 곳에있는 "피닉스 은하단"의 중심에 자리 잡고 있다. 이 은하단에서는 노도와 같은 기세로 별들이 탄생하고 있는데, 그 이유는 블랙홀에서 분출되는 제트가 그것을 돕고있는 것 같다는.
■ 별의 탄생과 블랙홀의 관계
연구 그룹을 이끈 미국 매사추세츠 공대의 마이클 맥도날드 씨는 "피닉스 은하단은, 어떤 사례에서는 블랙홀로부터의 에너지 출력이 냉각을 재촉하고 드라마틱 한 결말에 이르는 것을 입증하고있다"라고 말한다. 이것은 천문학자가 오랫동안 찾고있었던 현상이라고.
은하단은 우주에서도 최대의 구조로, 중력에 의해 결합되어있는 무수한 은하와 그것을 둘러싼 뜨거운 가스, 보이지 않는 암흑 물질로 구성되어있다. 그리고 그 중간에있는 은하의 중심에, 알려진 것으로는 최대의 초대형 질량 블랙홀이 있다.
은하단에 존재하는 고온의 가스는 X선을 발하면서 에너지를 저하시키지만, 일반적으로는 이를 통해 냉각이 진행, 결국 별들의 묘상(모판)이된다고 생각되어지고있다.
지금까지, 천문학자들은 별들의 모판이 많이 아로새겨진 은하단을 찾아왔지만, 발견 된 것은 에너지 입자를 방출하여 가스의 냉각과 그에 따른 별들의 탄생을 막는 거대한 블랙홀 뿐이었다는 것.
연구 그룹의 1명, 캐나다 워털루 대학의 브라이언 맥나마라 씨는 그것은 에어컨으로 방을 차게하면서 중간에 모닥불을 피우는것과 같다. 아무리 에어컨을 틀어도 모닥불을 끄지 않는 한 온도가 내려가지 않는다는 것은 상상할 수 있는 일이다.
하지만, "피닉스 은하단"의 블랙홀은 바로 별들의 모판으로 되어있었던 것이다.
■ 피닉스 은하단의 블랙홀의 특성
연구팀은, 허블 우주 망원경, 칼 구스 잰스키 초대형 간섭계(VLA), 찬드라 X선 관측 위성을 사용하여, 빛, 전파, X선에 의한 관측을 실시해, 피닉스 은하단을 2012년의 관측 때보다 더 상세한 조사를 실시했다.
이 은하단은, 수백만 도의 극한까지 고온 가스에 의해 둘러싸여있다. 가스의 질량은 태양 수조 개에 해당하는 방대한 것으로, 은하단에 속한 모든 은하를 합친 질뱡보다 훨씬 크다.
조사 결과, 발견 한 것은 다음과 같은 것이다.
먼저 찬드라 데이터로부터, 냉각 속도가 "블랙홀에 의해 주입되는 에너지는 없다"라고 상정 한 경우에 예측되는 것과 거의 동일하다는 것을 알 수있었다. 허블로부터 밝혀진 것은, 블랙홀로 이어지고있는 필라멘트에 따라 태양 100억 개분의 차가운 가스가 존재하고, 여기에 연간 태양 500개분의 질량에 상당하는 젊은 별들이 형성되는 것이다.
은하수라고하면 년에 태양 1개분에 지나지 않기 때문에, 바로 천둥 같은 기세로 별들이 형성되어있는 것이다.
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그리고 VLA의 전파 데이터는, 중앙의 블랙홀 근처에서 제트가 분출하고, 그것이 뜨거운 가스속에서 거품을 부풀리고 있는 것 같다라는 것을 보여주고 있었다. 이러한 거품과 제트는 과거에 블랙홀이 빠르게 성장하는 것의 증거이다.
이전, 이 블랙홀은 그것이 위치하는 은하의 질량에 비해 작았던것 같고, 따라서 가스의 급속 냉각이 일어날 것 같다.
■ 블랙홀과 별의 탄생의 웅대 한 사이클
연구에 참여한 신시내티 대학의 매튜 베이리스 씨는 "과거 작은 블랙홀로부터의 아웃 버스트는 주위를 가열하게에는 너무 약했었을지도 모른다"고 설명한다.
그러나, 그것은 성장하는 질량와 힘이 증가함에 따라 영향력 또한 증가해왔다고한다.
블랙홀의 제트에 의해 은하단의 중심에서 가스가 계속 터져나오면, 계속적으로 냉각은 진행. 블랙홀의 열에서 멀리 떨어진 가스의 냉각은 그것이 은하단의 중심으로 반락하는 것보다 빠르다.
하지만, 곧 제트에 의해 가스를 가열할 정도의 난기류 음파 충격파가 생겨, 더 이상 냉각되지 않을 때가 올 것이다.
이 상태는 제트가 될 때까지 계속, 차가운 가스의 축적이 계속된다. 이것이 하나의 사이클로, 같은 일이 반복적으로 일어나고 있을 가능성이 있다고한다. 웅장한 둥근 고리 안에 블랙홀이 별의 탄생을 도와주고 있다는 것.
이 논문은 "The Astrophysical Jorunal"에서 볼 수있다.