초기 우주에서 발견된 죽어가는 은하 내부의 초대질량 블랙홀

한 국제 천문학자 팀은 스바루 망원경을 포함한 세계 최고의 망원경에서 관측된 자료들을 결합하여 초기 우주에서 죽어가는 은하의 활동적인 초질량 블랙홀의 신호를 감지하는 데이터베이스를 사용했습니다. 이러한 활동적인 초대질량 블랙홀의 출현은 숙주 은하의 변화와 상관관계가 있으며, 이는 블랙홀이 숙주 은하의 진화에 광범위한 영향을 미칠 수 있다는 것을 암시합니다.

 

우리은하는 여전히 형성되고 있는 별들을 포함하여 다양한 연령의 별들을 포함합니다. 

하지만 타원은하로 알려진 은하에서, 모든 별들은 나이가 많고 나이가 비슷해요. 이것은 그들의 역사 초기에 타원은하가 갑자기 끝난 다산적인 별의 형성 기간을 가졌다는 것을 나타냅니다. 왜 이 별의 형성이 일부 은하에서 멈췄는지는 잘 알려져 있지 않지만 다른 은하에서는 그렇지 않습니다. 한 가지 가능성은 초질량 블랙홀이 일부 은하의 기체를 분열시켜 별 형성에 적합하지 않은 환경을 만든다는 것입니다.

 

이 이론을 시험하기 위해 천문학자들은 멀리 떨어진 은하를 관찰합니다. 빛의 속도가 유한하기 때문에, 빛이 우주를 가로질러 이동하는데 시간이 걸립니다. 우리가 100억 광년 떨어진 물체에서 보는 빛은 지구에 도달하기 위해 100억 년을 여행해야 했습니다. 그래서 오늘날 우리가 보는 빛은 100억년 전에 은하가 은하계를 떠났을 때의 모습을 보여줍니다. 그래서 먼 은하를 보는 것은 시간을 거슬러 올라가는 것과 같습니다. 하지만, 그들 사이의 거리는 멀리 있는 은하가 더 희미하게 보이기 때문에 또한 연구를 어렵게 만듭니다.

이러한 도전들을 극복하기 위해, 일본 소켄다이의 이토 케이가 이끄는 국제 팀은 95억 광년에서 125억 광년 떨어진 은하를 표본 추출하기 위해 우주 진화 조사 (COSMOS)를 사용했습니다. 코스모스는 Atacama Large 밀리미터/sub 밀리미터 어레이(ALMA)와 스바루 망원경을 포함한 세계 최고의 망원경들의 데이터를 결합합니다. 코스모스에는 전파, 적외선, 가시광선 및 X선 데이터가 포함됩니다.

그 팀은 먼저 두 개의 은하군을 식별하기 위해 광학 데이터와 적외선 데이터를 사용했습니다: 별 형성이 진행 중인 은하군과 별 형성이 멈춘 은하군. X선과 무선 데이터 신호 대 잡음비는 개별 은하를 식별하기에는 너무 약했습니다. 그래서 그 팀은 "평균" 은하의 더 높은 신호 대 잡음비 이미지를 만들기 위해 다른 은하들을 위한 데이터를 결합했습니다. 평균 이미지에서, 그 팀은 별이 없는 은하에 대해 X선과 전파 모두를 확인했습니다.

100억 광년 이상 떨어진 먼 은하에서 이런 방출이 감지된 것은 이번이 처음입니다. 게다가, 그 결과는 X선과 전파가 너무 강해서 은하계의 별만으로는 설명할 수 없기 때문에 활동적인 초질량 블랙홀의 존재를 나타냅니다. 이 블랙홀 활동 신호는 별 형성이 진행 중인 은하에서 더 약합니다.

Astrophysical Journal에 발표된 그 결과는 초기 우주에서 별 형성이 갑자기 끝나는 것이 초질량 블랙홀 활동의 증가와 관련이 있다는 것을 보여줍니다. 관계의 세부 사항을 결정하기 위해 더 많은 연구가 필요합니다.