과학자들, 정밀 모델로 블랙홀의 물질 섭취 예측 성공: 최근 연구로 검증

Seoul물리학자들은 첨단 모델을 사용하여 블랙홀이 물질을 흡수하는 방식을 정확하게 예측해 왔습니다. TDE(조석 교란 사건)는 이를 연구할 특별한 기회를 제공합니다. TDE는 별이 초대질량 블랙홀에 너무 가까이 접근하여 산산조각이 나는 상황에서 발생합니다. 부서진 별의 잔해는 블랙홀 주위에 원반을 형성하며, 이 원반은 지구에서 관측 가능한 밝은 섬광을 방출합니다.

최근 관측에서 얻은 주요 통찰로는 다음과 같은 것들이 있습니다:

• TDE 현상을 정확히 예측하는 능력
• 실측 자료를 통해 모델의 유효성을 확인함
• 블랙홀 물리학을 더욱 정밀하게 발전시킬 가능성

AT2018fyk는 지구에서 약 8억 6천만 광년 떨어진 곳에서 발생한 조석 파괴 현상입니다. 시러큐스 대학교, MIT 및 우주망원경과학연구소의 과학자들은 이를 연구하기 위해 정교한 모델을 사용했습니다. 일반적인 조석 파괴 현상과는 달리, AT2018fyk에서는 별이 부분적으로 살아남아 초대질량 블랙홀과 계속 상호작용을 유지합니다.

모델은 AT2018fyk가 2023년 8월에 빠르게 희미해질 것이라는 예측을 정확히 맞췄습니다. 관측 결과 이 예측이 사실임이 입증되었고, 이는 블랙홀 연구에 중요한 진전을 나타냅니다. 이와 같은 정확한 예측은 과학자들이 초대질량 블랙홀과의 상호작용을 매우 정밀하게 모델링할 수 있음을 보여줍니다.

나사의 허블, 제임스 웹, 그리고 찬드라 엑스선 관측소와 같은 첨단 망원경은 매우 중요합니다. 이 도구들은 블랙홀 근처의 뜨거운 가스에서 나오는 엑스선을 포함한 다양한 전자기 복사를 감지합니다. 엑스선은 가시광선보다 파장이 짧고 에너지가 높아, 과학자들이 블랙홀 주변의 극한 영역을 연구하는 데 도움을 줍니다.

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포괄적인 외부은하 관측은 빛의 원천에서 갑작스러운 변화를 관찰할 수 있게 해주며, 이는 TDE와 같은 역동적인 활동을 보여줄 수 있습니다. 특별한 사례로는 AT2018fyk가 있습니다. 이 사건은 반복되는 패턴을 가지고 있습니다. 2018년에 처음 관측된 이 사건의 밝기가 주기적으로 증가하고 감소하는 현상은 별의 궤도와 그것이 SMBH와 어떻게 상호작용하는지에 대한 정보를 제공합니다.

에릭 코플린과 시러큐스 대학교의 연구팀이 《The Astrophysical Journal Letters》에 그들의 연구를 발표했습니다. 이 연구는 반복적인 부분 조석 붕괴 현상에 대한 새로운 이해를 제공합니다. 이는 초대질량 블랙홀 근처의 별들의 생애 주기에 대한 정보를 확대하고, 미래에 이러한 현상을 예측하는 방법을 제시합니다.

연구팀의 모델에 따르면, 별은 초대질량 블랙홀에 의해 파괴되지 않았습니다. 블랙홀로 돌아오는 잔해는 그 밝기에 영향을 미칩니다. 이 별은 블랙홀 주위를 약 1300일마다 한 바퀴 회전합니다.

과학자들은 AT2018fyk가 2025년에 다시 밝아질 것으로 예상하고 있습니다. 이는 또 다른 별 물질이 블랙홀로 들어가기 때문입니다. 정확한 밝기는 알 수 없지만, 이 현상은 여전히 굉장히 중요합니다.

과학자들은 블랙홀이 물질을 어떻게 삼키는지를 예측함으로써 블랙홀의 본질에 대해 더 많은 것을 알 수 있습니다. 이는 이러한 신비한 존재들과 그 주변 물질과의 상호작용을 이해하는 데 도움이 됩니다.