NASA의 Webb, 이벤트 호라이즌 망원경과 협력하여 은하수 초거대 블랙홀 공개

행성의 외딴 산꼭대기에서 과학자들은 오늘 밤이 밤이라는 소식을 기다리고 있습니다. 지상과 우주에 있는 수십 개의 망원경 간의 복잡한 조정이 완료되고 날씨가 맑으며 기술 문제가 해결되었습니다. 비유적인 별이 정렬되어 있습니다. 우리은하의 중심부에 있는 초대질량 블랙홀을 볼 시간입니다.

천문학자들이 부르는 이 "스케줄링 스도쿠"는 이벤트 호라이즌 망원경(EHT) 협력의 관측 캠페인에서 매일 발생하며 곧 고려할 새로운 플레이어가 생길 것입니다. NASA의 James Webb 우주 망원경이 이러한 노력에 동참할 것입니다. Webb의 첫 번째 관측 기간 동안 천문학자들은 궁수자리 A*(Sgr A*, 별표는 "별"로 발음)라는 은하수의 블랙홀이 제시하는 독특하고 지속적인 문제를 해결하기 위해 적외선 이미징 능력을 사용할 것입니다.

2017년에 EHT는 지구에 있는 8개의 전파 망원경 시설의 결합된 이미징 능력을 사용하여 은하 M87의 초대질량 블랙홀을 바로 둘러싸고 있는 지역의 역사적인 최초의 모습을 포착했습니다. Sgr A*는 M87의 블랙홀보다 가깝지만 더 어둡고, 주변 물질의 독특한 깜박거리는 플레어가 시간 단위로 빛의 패턴을 변경하여 천문학자들에게 도전 과제를 제시합니다.

천문학자 Farhad Yusef-Zadeh는 "우리 은하의 초거대질량 블랙홀은 이러한 종류의 플레어 현상이 있는 것으로 알려진 유일한 블랙홀이며, 이로 인해 이 지역의 이미지를 캡처하는 것이 매우 어려워졌지만 궁수자리 A*가 과학적으로 훨씬 더 흥미로워졌습니다."라고 말했습니다. , Northwestern University의 교수이자 Webb 프로그램의 수석 연구원인 Sgr A*를 관찰합니다.

플레어는 블랙홀 주변의 입자가 일시적이지만 강렬한 가속으로 인해 훨씬 ​​더 높은 에너지로, 해당하는 빛을 방출하기 때문입니다. Webb로 Sgr A*를 관찰할 때의 큰 장점은 달 너머의 망원경 위치에서 두 가지 적외선 파장(F210M 및 F480M)의 데이터를 동시에 연속적으로 캡처할 수 있다는 것입니다. Webb는 EHT 팀이 자체 데이터를 참조하는 데 사용할 수 있는 플레어링과 고요함의 주기를 관찰하여 더 깨끗한 이미지를 얻을 수 있는 중단 없는 뷰를 갖게 됩니다.

Sgr A*의 플레어를 일으키는 원인이나 메커니즘은 매우 논쟁의 여지가 있습니다. Sgr A*의 플레어가 어떻게 시작되고 정점에 이르며 소멸되는지에 대한 답은 블랙홀, 입자 및 플라즈마 물리학, 심지어 태양의 플레어에 대한 향후 연구에 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다.

알버트 아인슈타인이 일반 상대성 이론의 일부로 예측한 블랙홀은 어떤 의미에서는 그 이름이 의미하는 것과 반대입니다. 블랙홀의 중력장은 너무 강해서 주변의 공간 구조를 휘게 하고, 너무 가까워지는 물질은 물질이 방출하는 모든 빛과 함께 영원히 거기에 묶여 있습니다. 이것이 블랙홀이 "검은색"으로 보이는 이유입니다. 망원경에 의해 감지되는 모든 빛은 실제로 블랙홀 자체에서 나오는 것이 아니라 주변 영역에서 오는 것입니다. 과학자들은 그 빛의 궁극적인 내부 가장자리를 이벤트 호라이즌(event horizon)이라고 부르며, EHT 협업이 그 이름을 얻은 곳입니다.

M87의 EHT 이미지는 아인슈타인의 블랙홀 예측이 옳았다는 최초의 직접적인 시각적 증거였습니다. 블랙홀은 계속해서 아인슈타인의 이론을 입증하는 근거이며 과학자들은 EHT, Webb, X선 및 기타 관측소에서 Sgr A*에 대한 신중하게 계획된 다중 파장 관측이 일반 상대성 이론 계산의 오차 한계를 좁힐 수 있기를 희망합니다. 우리가 현재 이해하지 못하는 물리학의 새로운 영역을 가리킵니다.