우주 과학 시대의 신비한 심장 박동 발견

우주의 가스 구름에서 신비한 감마선 심장 박동이 발견되었습니다. 아퀼라 별자리에있는이 가스 구름은 100 광년 떨어진 마이크로 퀘이사 SS 433의 리듬에 맞춰 진동했습니다. 마이크로 퀘이사는 블랙홀이나 중성자 별이 일반적으로 별과 쌍을 이루고 서로 궤도를 도는 쌍성 천체입니다.

독일의 DESY (Electronic Synctron Research Institute), 스페인의 카탈로니아 연구 센터 (ICREA), 미국 해군 연구 센터 및 중국의 난징 대학의 과학자들로 구성된 국제 공동 연구 팀이 NASA Fermi Gamma Ray Space에서 10 년 이상 수집했습니다. 망원경. SS 433은 Arrecibo Observatory에서 최대 300m까지 반사경에서 수집 한 데이터와 데이터를 사용하여 조사되었습니다.

‘Fermi J1991 + 0515’라는 이름의 가스 구름의 감마선은 그것으로부터 100 광년 떨어진 SS 433의 제트와 같은 기간을 갖는다. Ⓒ DESY, 과학 커뮤니케이션 연구실

지구에서 약 15,000 광년 떨어진 SS 433은 태양 질량의 최대 30 배에 달하는 별과 10-20 개의 태양 질량을 가진 블랙홀로 구성되어 있습니다. 두 천체는 13 일마다 서로 궤도를 돌며 블랙홀은이 거대한 별의 물질을 빨아들입니다.

이때 블랙홀에 빨려 들어가기 전에 별 물질은 욕조 배수구 위로 소용돌이 치는 물과 같은 소용돌이 모양의 원반을 형성합니다. 그러나 일부 물질은 블랙홀에 떨어지지 않고 회전축 위와 아래의 양방향으로 매우 빠른 제트로 분출됩니다.

SS 433의 제트는 주기적으로 방향을 바꾸어 나선형 가스 흐름을 나타냅니다. 제트의 방향이 바뀌는 이유는 제트를 방출하는 원반이 팽이처럼 뒤틀리고 회전하기 때문입니다. SS 433 블랙홀 제트의 방향 변경 기간은 약 162 일입니다.

감마선 신호는 블랙홀 제트 기간과 일치합니다.

면밀한 분석 결과, 연구원들은 ‘Fermi J1991 + 0515’라는 이름의 가스 구름의 감마선이 100 광년 떨어진 SS 433의 제트와 같은 기간을 가지고 있음을 확인했습니다. 이와 같은 기간을 갖는다는 것은 가스 구름의 방출이 마이크로 퀘이사에 의해 주도된다는 것을 의미합니다.

Fermi J1991 + 0515의 정확한 위치는 Arrecibo Observatory에서 망원경으로 밝혀졌습니다. 아레 시보 천문대는 최근에 손상되어 폐쇄되었지만 과학자들은 이전에 수집 된 데이터에 액세스 할 수 있습니다.

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이 연구를 공동 저술 한 DESY의 Jian Li는 “제트기의 방향을 따르지 않는 마이크로 퀘이사로부터 약 100 광년 떨어진 곳에 이러한 뚜렷한 연관성을 발견하는 것은 놀랍습니다.”라고 말했습니다. “우리는 그것이 가스 구름의 심장 박동에 어떻게 힘을주고 있는지 모릅니다.”

과학계는 블랙홀의 제트에 의한 직접적인주기적인 구타는 불가능하다고 추정합니다. 이에 대해 연구진은“제트기 끝 부분에 형성된 수소 원자핵의 양성자가 빠르게 이동하여 마이크로 쿼드 라와 가스 구름을 연결하고 입자가 가스 구름과 충돌하여 감마선을 생성하는 것처럼 보인다”고 밝혔다.

Jian Li 연구원은 “SS 433의 모든 빈도와 현상은 과학자들을 놀라게한다”며 “이 현상을 정확하게 밝히기 위해서는 더 많은 관찰과 이론 작성 작업이 필요하다”고 말했다.

“이 발견은 향후 몇 년 동안 우주선 생산과 마이크로 퀘이사 근처의 전파에 대한 우리의 생각을 테스트하는 기초를 제공 할 것”이라고 그는 덧붙였다. 이 연구의 결과는 국제 학술지 ‘Nature Astronomy’8 월 17 일호에 게재되었습니다.

블랙홀 질량에 따라 하트 비트 패턴 변화

세계 최고의 입자 가속기 실험실 중 하나 인 DESY는 기본 입자, 새로운 나노 물질의 상호 작용, 필수 생체 분자의 거동에서 우주의 거대한 신비에 이르기까지 물질의 구조와 기능을 연구하는 기관입니다.

연구원들은 감마선 신호가 심전도에 기록 된 심장 박동과 유사하기 때문에 심장 박동으로 설명합니다. 감마선의 심장 박동 패턴이 첫 번째이지만 X- 선의 심장 박동 신호는 이미 발견되었습니다.

NASA의 Rossi X-ray 타이밍 프로브 (RXTE)는 Scorpio 별자리에서 약 16,000-65,000 광년의 ‘IGR J17091-3624’바이너리 시스템에서 X- 선 심장 박동을 포착했습니다. 블랙홀과 일반별로 구성된이 이원계에서는 별에서 나온 물질이 블랙홀로 빨려 들어가서 형성된 원반 내부에서 변화가 일어나고, 심장 박동과 같은주기적인 변화가 블랙홀에서 나오는 X 선에 나타납니다. 디스크.

그 이전에는 ‘GRS 1915 + 105’라는 또 다른 블랙홀에서도 하트 비트 패턴이 발견되어 ‘IGR J17091-3624’보다 8 배 빠른 하트 비트 패턴을 보여주었습니다. 블랙홀의 심박수가 너무 다른 이유는 블랙홀의 질량에 따라 쥐의 심박수가 코끼리의 심박수보다 빠르다고 가정하기 때문입니다.

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