.A black hole of inexplicable mass: JWST observations reveal a mature quasar at cosmic dawn

mss(magic square system)master:jk0620
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9

설명할 수 없는 질량의 블랙홀: JWST 관측은 우주의 새벽에 성숙한 퀘이사를 보여줍니다

설명할 수 없는 질량의 블랙홀

Max Planck Society 에서 활동 은하인 퀘이사의 밝은 핵 영역에 대한 예술가의 인상. 중심부의 초거대 블랙홀은 가스와 먼지로 이루어진 밝은 원반으로 둘러싸여 있습니다. 더 멀리 있는 먼지 성분은 내부의 시야를 가릴 수 있으며 주로 중적외선 범위에서 빛나며, 이 빛은 제임스 웹 우주 망원경으로 분석할 수 있습니다. 묶인 고에너지 입자 빔이 원반에 수직인 블랙홀 바로 근처에서 우주로 튀어나옵니다. 출처: T. Müller / MPIA JUNE 21, 2024

제임스 웹 우주 망원경은 우주의 특히 어린 단계에 있는 은하를 관찰했습니다. 과거를 되돌아보면 J1120+0641이라는 은하에서 나온 빛이 지구에 도달하는 데 걸린 시간은 우주가 오늘날까지 발전하는 데 걸린 시간과 거의 같았다는 것이 분명해졌습니다. 독립적인 측정 결과에서 알 수 있듯이 그 중심에 있는 블랙홀이 당시 10억 태양 질량을 넘을 수 있었던 것은 설명할 수 없습니다. 이 연구 결과는 Nature Astronomy 저널에 게재되었습니다 .

블랙홀 근처의 물질에 대한 최근의 관찰은 특히 효율적인 공급 메커니즘을 밝혀낼 것으로 예상되었지만, 그들은 특별한 것을 발견하지 못했습니다. 이 결과는 더욱 놀랍습니다. 이는 천체물리학자들이 생각보다 은하계의 발달에 대해 덜 이해하고 있다는 것을 의미할 수 있습니다. 하지만 그것은 결코 실망스럽지 않습니다. 우주 역사의 첫 10억 년은 도전 과제를 안겨줍니다.

은하 중심의 가장 오래된 블랙홀은 놀라울 정도로 큰 질량을 가지고 있습니다. 어떻게 그렇게 빨리 그렇게 거대해졌을까요? 여기에 설명된 새로운 관찰 결과는 제안된 설명, 특히 가장 오래된 블랙홀의 "초고효율 공급 모드"에 반대하는 강력한 증거를 제공합니다. 초거대 블랙홀 성장의 한계 별과 은하는 우주의 수명인 지난 138억 년 동안 엄청나게 변했습니다. 은하는 주변 가스를 소모하거나(때로는) 서로 합쳐짐으로써 더 커지고 더 많은 질량을 얻었습니다. 천문학자들은 오랫동안 은하 중심의 초거대 블랙홀이 은하 자체와 함께 점진적으로 성장했을 것이라고 가정했습니다.

하지만 블랙홀의 성장은 마음대로 빠를 수 없습니다. 블랙홀에 떨어지는 물질은 소용돌이치고 뜨겁고 밝은 "강착 원반"을 형성합니다. 이것이 초거대 블랙홀 주변에서 발생하면 그 결과는 활동적인 은하핵입니다. 퀘이사라고 알려진 가장 밝은 이러한 물체는 우주 전체에서 가장 밝은 천체 중 하나입니다. 하지만 그 밝기는 블랙홀에 떨어질 수 있는 물질의 양을 제한합니다.

빛은 압력을 가하여 추가 물질이 떨어지는 것을 막을 수 있습니다. 블랙홀은 어떻게 그렇게 빨리 엄청나게 커졌을까? 그래서 천문학자들은 지난 20년 동안 먼 퀘이사를 관측한 결과 매우 어린 블랙홀이 발견되었을 때 놀랐는데, 그 블랙홀의 질량은 태양 질량의 100억 배에 달했습니다 . 빛이 먼 물체에서 우리에게 도달하는 데는 시간이 걸리므로, 먼 물체를 보는 것은 먼 과거를 보는 것과 같습니다. 우리는 가장 먼 알려진 퀘이사를 빅뱅 이후 10억 년이 채 지나지 않은 "우주의 새벽"이라는 시대의 모습으로 봅니다. 그때가 최초의 별 과 은하가 형성되었을 때입니다.

초기의 거대한 블랙홀을 설명하는 것은 현재 은하 진화 모델에 상당한 도전입니다. 초기 블랙홀이 현대의 블랙홀보다 가스를 모으는 데 훨씬 더 효율적이었을까요? 아니면 먼지의 존재가 퀘이사 질량 추정치에 영향을 미쳐 연구자들이 초기 블랙홀 질량을 과대평가하게 만들었을까요? 현재로서는 제안된 설명이 많지만, 널리 받아들여지는 것은 없습니다.

초기 블랙홀 성장에 대한 자세한 조사 설명 중 어느 것이 맞는지 결정하려면 이전에 볼 수 있었던 것보다 더 완전한 퀘이사 그림이 필요합니다. 우주 망원경 JWST, 특히 망원경의 중적외선 기기 MIRI의 출현으로 천문학자들은 먼 퀘이사를 연구할 수 있는 능력이 엄청난 도약을 이루었습니다. 먼 퀘이사 스펙트럼을 측정하는 데 있어 MIRI는 이전 어떤 기기보다 4,000배 더 민감합니다.

MIRI와 같은 기기는 과학자, 엔지니어, 기술자가 긴밀히 협력하여 국제 컨소시엄에서 제작합니다. 당연히 컨소시엄은 기기가 계획대로 잘 작동하는지 테스트하는 데 매우 관심이 있습니다. 기구를 만드는 대가로 컨소시엄은 일반적으로 일정량의 관찰 시간을 받습니다. JWST가 발사되기 몇 년 전인 2019년에 MIRI 유럽 컨소시엄은 이 시간 중 일부를 당시 가장 멀리 알려진 퀘이사인 J1120+0641이라는 명칭의 천체를 관찰하는 데 사용하기로 결정했습니다.

가장 초기의 블랙홀 중 하나를 관찰하다 관측치 분석은 Max Planck Institute for Astronomy(MPIA)의 박사후 연구원이자 MIRI 유럽 컨소시엄의 회원인 Sarah Bosman 박사에게 맡겨졌습니다. MPIA가 MIRI 기기에 기여한 바에는 여러 가지 핵심 내부 부품을 만드는 것이 포함됩니다. Bosman은 특히 초기 우주, 특히 최초의 초거대 블랙홀을 연구하기 위해 기기를 가장 잘 활용하는 방법에 대한 전문 지식을 제공하기 위해 MIRI 협업에 참여하도록 요청받았습니다.

관측은 JWST의 첫 번째 관측 주기인 2023년 1월에 수행되었으며, 약 2시간 30분 동안 지속되었습니다. 이는 빅뱅(적색 편이 z=7) 이후 불과 7억 7천만 년 후인 우주의 새벽 시기에 퀘이사에 대한 최초의 중적외선 연구를 구성합니다. 정보는 이미지에서 비롯된 것이 아니라 스펙트럼에서 비롯됩니다. 즉, 물체의 빛이 서로 다른 파장의 구성 요소로 무지개처럼 분해된 것입니다. 먼지와 빠르게 움직이는 가스 추적 중적외선 스펙트럼("연속체")의 전체 모양은 전형적인 퀘이사에서 강착 원반을 둘러싼 큰 먼지 토러스의 속성을 인코딩합니다. 이 토러스는 물질을 강착 원반으로 유도하여 블랙홀에 "공급"하는 데 도움이 됩니다. 거대한 초기 블랙홀에 대한 선호 해결책을 가진 사람들에게 나쁜 소식은 대안적인 빠른 성장 모드에 있습니다.

토러스와 확장하여 이 매우 초기 퀘이사의 공급 메커니즘은 더 현대적인 대응물과 동일한 것으로 보입니다. 유일한 차이점은 빠른 초기 퀘이사 성장 모델이 예측하지 못한 것입니다. 먼지 온도가 덜 먼 퀘이사에서 가장 뜨거운 먼지에서 발견된 1300K보다 약 100켈빈 더 높습니다. 강착 디스크 자체의 방출이 지배하는 스펙트럼의 더 짧은 파장 부분은 먼 관찰자로서 우리에게 퀘이사의 빛이 평소보다 많은 먼지로 인해 어두워지지 않는다는 것을 보여줍니다.

추가 먼지 때문에 초기 블랙홀 질량을 과대평가하고 있을 뿐이라는 주장도 해결책이 아닙니다. 초기 퀘이사는 '충격적으로 정상적' 퀘이사의 광선 영역은 가스 덩어리가 빛의 속도에 가까운 속도로 블랙홀을 공전하는 곳으로, 블랙홀 질량과 주변 물질의 밀도와 이온화에 대한 추론을 가능하게 하며, 정상적으로 보입니다. 스펙트럼에서 추론할 수 있는 거의 모든 특성에 따르면 J1120+0641은 이후 시대의 퀘이사와 다르지 않습니다.

"전반적으로 새로운 관찰 결과는 미스터리에 더할 뿐입니다. 초기 퀘이사는 충격적으로 정상적이었습니다. 어떤 파장으로 관찰하든 퀘이사는 우주의 모든 시대에 거의 동일합니다." 보스만은 말합니다. 초거대 블랙홀 자체뿐만 아니라 그들의 먹이 공급 메커니즘도 우주가 현재 나이의 5%에 불과했을 때 이미 완전히 "성숙"했던 것으로 보입니다.

여러 대안적 해결책을 배제함으로써, 결과는 초거대 블랙홀이 천문학 용어로 "원시적" 또는 "큰 씨앗"을 뿌린 것에서 시작해서 상당한 질량을 가지고 시작되었다는 생각을 강력하게 뒷받침합니다. 초거대 블랙홀은 초기 별의 잔해에서 형성되지 않았고, 매우 빠르게 거대해졌습니다. 초기 질량이 적어도 10만 태양 질량으로 초기에 형성되었을 것이며, 아마도 거대한 초기 가스 구름의 붕괴를 통해 형성되었을 것입니다.

자세한 정보: Sarah EI Bosman et al, JWST 정지 프레임 적외선 분광법으로 밝혀진 우주의 새벽에 성숙한 퀘이사, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02273-0 저널 정보: Nature Astronomy Max Planck Society 에서 제공

https://phys.org/news/2024-06-black-hole-inexplicable-mass-jwst.html

scimemo 2406222317

초기우주의 결정적인 미스테리는 거대한 블랙홀의 생성이다. 그런데 빅뱅사건을 생각하면 그것은 넌센스이다. 빅뱅사건은 어떤 물질이 그렇게 대단한 폭발을 만들어냈을까? 원자의 핵폭발 때문이라고 가정하면 원자안에 그렇게 많은 물질이 숨겨져 있나?

그것을 이론으로 설명하려면 한픽셀 안에 숨겨진 어마어마한 에너지와 힘이 존재해야 한다. 그것은 msbase.oss만히 설명할 수 있는 것이다. 아원자가 그런 질량을 함축하였다면 그 아원자는 어디서 그 질량을 얻은 것일까? qms.qvixer.darkenergy 생성이 아니면 설명할 길 없어 보인다. 허허.

No photo description available.

By ruling out several alternative solutions, the results strongly support the idea that supermassive black holes started out with significant mass, originating from "primordial" or "big seeds" in astronomical terms. Supermassive black holes did not form from the remains of early stars and became massive very quickly. It probably formed early with an initial mass of at least 100,000 solar masses, probably through the collapse of a large primordial gas cloud.

========================
scimemo 2406222317

A crucial mystery of the early universe is the creation of massive black holes. But if you think about the Big Bang incident, that is nonsense. What material created such a powerful explosion in the Big Bang event? Assuming it is due to a nuclear explosion of an atom, is there so much material hidden inside the atom?

To explain it theoretically, there must be tremendous energy and power hidden within one pixel. That's something only msbase.oss can explain. If a subatom implies such mass, where did the subatom get that mass? There seems to be no explanation other than the creation of qms.qvixer.darkenergy. haha.

sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001

sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0

Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca