.From the Dawn of Time: Hunting for Primordial Black Holes With NASA’s Roman Space Telescope
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.From the Dawn of Time: Hunting for Primordial Black Holes With NASA’s Roman Space Telescope
시간의 새벽부터: NASA의 로마 우주 망원경으로 원시 블랙홀을 사냥하다
주제:천문학천체물리학블랙홀NASA인기 있는로마 우주 망원경 Evan GOUGH, UNIVERSE TODAY 2024년 6월 26일 미니어처 원시 블랙홀 아트 컨셉 일러스트레이션
최근 연구에서는 낸시 그레이스 로만 우주 망원경이 지구 질량의 원시 블랙홀을 감지할 수 있는 잠재력을 탐구합니다. 원시 블랙홀은 초기 우주의 급속한 팽창 중에 형성된 것으로 여겨지는 이론적 블랙홀입니다. 이러한 발견은 우주 팽창 이론을 확인하고 원시 블랙홀이 암흑 물질에 기여하여 은하 형성과 우주의 역사에 대한 우리의 이해에 큰 영향을 미친다는 것을 시사할 수 있습니다. 출처: SciTechDaily.com
새로운 연구에 따르면 낸시 그레이스 로만 우주 망원경이 초기 우주의 원시 블랙홀을 감지할 수 있을 것으로 보이며, 이를 통해 블랙홀이 우주 급팽창과 암흑 물질의 구성 요소로서의 역할을 확인할 수 있을 것으로 보입니다. 천체물리학자들이 우주를 관찰할 때, 그들은 다양한 유형의 블랙홀을 봅니다 . 그것은 수십억 태양 질량을 가진 거대한 초거대 블랙홀부터 찾기 어려운 중간 질량 블랙홀(IMBH)까지, 그리고 더 작은 별 질량 블랙홀까지 다양합니다.
하지만 이런 물체의 또 다른 종류가 있을 수 있습니다. 아주 초기 우주에서 형성된 원시 블랙홀(PBH)입니다. 만약 존재한다면, 낸시 그레이스 로만 우주 망원경이 그것을 발견할 수 있을 것입니다.
이 예술가의 개념은 작은 원시 블랙홀을 상상하는 데 환상적인 접근 방식을 취합니다. 실제로, 그렇게 작은 블랙홀은 여기에서 볼 수 있게 하는 강착 원반을 형성하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 출처: NASA 의 고다드
우주 비행 센터 블랙홀의 형성 별 질량 블랙홀은 거대한 별이 초신성 으로 폭발할 때 형성됩니다 . SMBH는 다른 블랙홀과 합쳐지면서 시간이 지남에 따라 커집니다. IMBH가 어떻게 형성되는지는 아직 불분명하지만, 별 질량 블랙홀 간의 합병이나 밀집된 성단에서 여러 별이 충돌하는 것이 포함될 수 있습니다. 원시 블랙홀이 존재한다면 이러한 메커니즘을 전혀 갖추고 있지 않았을 것입니다. "만약 우리가 그들을 찾는다면, 그것은 이론 물리학 분야를 뒤흔들 것입니다." — 캘리포니아 대학교 산타크루즈 캠퍼스 박사후 연구원 윌리엄 드로코.
이진 블랙홀 병합 아티스트가 이진 블랙홀을 합치는 모습. 합치면 LIGO와 같은 관측소에서 감지할 수 있는 중력파를 방출합니다. 출처: LIGO/A. Simonnet 이론물리학과 로마 우주 망원경 원시 블랙홀이 존재하는지 아무도 모릅니다. 그것은 이론적입니다. 우리가 아는 어떤 물리적 과정도 그것을 형성할 수 없습니다. 하지만 초기 우주는 훨씬 달랐습니다. Physical Review D 에 게재된 새로운 연구는 다가올 낸시 그레이스 로만 망원경이 이러한 원시 지구 질량 물체를 어떻게 감지할 수 있는지 보여줍니다. 제목은 " 낸시 그레이스 로만 우주 망원경으로 지구 질량 원시 블랙홀을 발견하다 "입니다. 주저자는 캘리포니아 대학교 산타크루즈의 박사후 연구원인 윌리엄 드로코입니다. "지구 질량 원시 블랙홀의 집단을 탐지하는 것은 천문학과 입자 물리학에 놀라운 진전이 될 것입니다. 왜냐하면 이러한 물체는 알려진 물리적 과정으로 형성될 수 없기 때문입니다." 수석 저자인 드로코는 말했습니다. "만약 우리가 그것을 발견한다면, 그것은 이론 물리학 분야를 뒤흔들 것입니다."
PBH 형성 PBH는 인플레이션 또는 초기 방사선 우세 우주의 과밀도 지역이 붕괴되었을 때 형성되었을 수 있습니다. 출처: Gema White
초기 우주의 조건 현대 우주에서는 최소 8개의 별 질량을 가진 별만이 블랙홀이 될 수 있습니다. 덜 무거운 별은 중성자별 이나 백색 왜성이 될 것입니다 . (태양은 백색 왜성이 될 것입니다 .) 하지만 초기 우주에서는 사정이 달랐습니다. 급속한 인플레이션 기간 동안, 공간은 빛의 속도보다 빠르게 확장되었습니다. 이러한 특이한 조건에서, 밀도가 높은 영역은 PBH로 붕괴되었을 수 있습니다. 이러한 물체의 규모는 놀라울 정도로 작습니다. 지구 크기이거나 그보다 작을 것이고, 동전만큼 넓은 사건의 지평선을 가질 것입니다. 이 중 가장 작은 것은 증발 로 인해 사라졌을 것입니다 .
스티븐 호킹이 알아낸 것입니다. 하지만 지구만큼 큰 것들은 살아남았을 수도 있습니다.
원시 블랙홀 수명 인포그래픽 스티븐 호킹은 블랙홀 증발이라는 아이디어를 내놓았습니다. 그는 블랙홀이 복사선이 빠져나가면서 천천히 줄어든다고 이론화했습니다. 지금은 호킹 복사선이라고 알려진 것이 천천히 새어 나가면서 시간이 지나면서 블랙홀이 그냥 증발하게 됩니다. 이 인포그래픽은 다양한 작은 질량의 블랙홀에 대한 추정 수명과 사건 지평선(추락하는 물체가 블랙홀의 중력에서 벗어날 수 없는 지점)의 직경을 보여줍니다. 출처: NASA 고다드 우주 비행 센터
블랙홀 감지에 있어서 마이크로렌징의 역할 이론적이기는 하지만, 그 존재에 대한 몇 가지 증거적 힌트가 있습니다. 그 힌트는 중력 마이크로렌즈 에서 나옵니다 . 두 가지 노력에서 마이크로렌즈를 사용하여 우주의 물체를 연구했습니다. 하나는 OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment)입니다. 또 다른 하나는 MOA( Microlensing Observations in Astrophysics) 입니다 . OGLE은 우주에서 지구 질량의 고립된 물체 17개를 발견했습니다. 이 천체들은 PBH일 수도 있고, 아니면 떠돌이 행성일 수도 있습니다. 안타깝게도, 개별적으로 구별하기는 매우 어렵습니다. 하지만 이론은 떠돌이 행성의 질량과 풍부함을 예측하기 때문에, 로마 망원경이 떠돌이 행성을 PBH와 구별할 수 있는 방법을 제공할 수 있습니다.
중력 마이크로렌즈 인포그래픽 행성 OGLE-2012-BLG-0950Lb는 자연의 돋보기 역할을 하는 현상인 중력 마이크로렌즈를 통해 감지되었습니다. 출처: LCO/D. Bennett
"케이스별로 지구 질량 블랙홀과 불량 행성을 구별할 방법은 없습니다." DeRocco가 말했습니다. "Roman은 통계적으로 두 가지를 구별하는 데 매우 강력할 것입니다."
저자들은 연구에서 이를 더 자세히 설명합니다. "중요한 점은 PBH와 FFP 사건을 사건별로 구별할 수는 없지만, 두 집단은 사건 지속 시간의 통계적 분포로 구별할 수 있다는 것입니다." 과학자들은 Roman이 OGLE과 MOA와 같은 지상 기반 노력보다 이 질량 범위에서 10배 더 많은 물체를 찾을 것이라고 생각합니다. 원시 블랙홀 발견의 영향 원시 블랙홀을 발견하면 큰 격변이 일어날 것입니다. 볼티모어의 우주 망원경 과학 연구소의 천문학자인 카일라시 사후는 "은하 형성부터 우주의 암흑 물질 함량, 우주 역사에 이르기까지 모든 것에 영향을 미칠 것"이라고 말했습니다. 사후는 연구에 참여하지 않았지만 결과가 미칠 영향을 알고 있습니다. "그들의 신원을 확인하는 것은 힘든 일이고 천문학자들은 많은 설득이 필요하지만 그럴 만한 가치가 있을 것입니다."
로마 우주 망원경이 블랙홀을 발견하고 확인할 수 있다면, 그것은 천문학 역사에서 결정적인 순간이 될 수 있습니다. 이 발견은 초기 우주에서 급속한 인플레이션이 있었다는 것을 뒷받침하는 강력한 증거가 될 것입니다 . 이 시대는 지금까지 증명되지 않았습니다. 물리학자들은 우주에 대한 많은 것을 설명하는 데 도움이 되므로 이와 같은 시기가 있었을 것이라고 생각합니다. 원시 블랙홀과 암흑 물질 더욱 흥미로운 점은, 이 원시 블랙홀이 암흑 물질 의 일정 비율을 구성할 수 있다는 것입니다. 작은 비율이지만, 암흑 물질에 대한 우리의 현재 이해보다 엄청나게 개선된 것입니다. 과학자들은 WIMP (약하게 상호 작용하는 거대 입자)와 암흑 물질일 수 있는 다른 입자를 계속 찾고 있지만, 결코 찾지 못합니다.
"암흑 물질의 본질은 여전히 근본 물리학에서 가장 시급한 미해결 문제 중 하나입니다. 여러 줄의 설득력 있는 증거가 그 존재를 시사하지만, 그 미시물리적 본질은 여전히 알려지지 않았습니다." 저자는 설명합니다. Roman과 PBH의 우아한 점은 찾는 데 특별한 노력이 필요하지 않다는 것입니다. Roman은 이미 행성을 찾을 것입니다. 저자들은 논문에서 "Roman의 은하 볼록부 시간 영역 조사는 수백 개의 저질량 마이크로렌징 사건을 관찰하여 이 집단에 대한 강력한 통계적 특성화를 가능하게 할 것으로 예상됩니다."라고 썼습니다.
NASA 낸시 그레이스 로만 우주 망원경 낸시 그레이스 로만 우주 망원경은 암흑 에너지와 암흑 물질의 비밀을 풀고, 외계 행성을 탐색하고 이미지화하고, 적외선 천체물리학의 많은 주제를 탐구하도록 설계된 NASA 천문대입니다. 출처: NASA
로마 우주 망원경의 더 광범위한 임무 우리가 발사한 우주 망원경은 우주의 어떤 측면을 들여다볼 수 있는 새로운 창문입니다. 낸시 그레이스 로만 우주 망원경은 확실히 그럴 것입니다. "은하 팽대부 시간 영역 조사는 결합된 외계 행성과 결합되지 않은 외계 행성을 대상으로 하지만, 우리는 그것이 표준 모형을 넘어서는 물리학에 대한 전례 없는 민감성을 가질 것임을 보여주었습니다."라고 DeRocco와 그의 공동 연구자들은 논문에 썼습니다.
그 이유는 그것이 "원시 블랙홀로 구성된 암흑 물질의 일부를 조사할 수 있기 때문"이라고 그들은 썼습니다. 사후는 "이것은 과학자들이 로만이 행성을 탐색하면서 이미 얻게 될 데이터로 할 수 있는 추가 작업의 흥미로운 사례입니다."라고 말했습니다. "그리고 과학자들이 지구 질량 블랙홀이 존재한다는 증거를 찾든 찾지 못하든 결과는 흥미롭습니다. 어느 경우든 우주에 대한 우리의 이해를 강화할 것입니다." 우주에 대한 더 깊은 이해를 원하지 않는 사람이 있을까요? 원래 Universe Today 에 게재된 기사를 اقتباس한 것입니다 .
참고문헌: “Nancy Grace Roman Space Telescope를 통한 지구 질량 원시 블랙홀 공개”, William DeRocco, Evan Frangipane, Nick Hamer, Stefano Profumo 및 Nolan Smyth, 2024년 1월 8일, Physical Review D. DOI : 10.1103/PhysRevD.109.023013
메모 240606272145 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
PBH 형성 PBH는 인플레이션 또는 초기 방사선 우세 우주의 과밀도 지역이 붕괴되었을 때 형성되었을 수 있다.
초기방사선은 전자기파의 msbase=0 파장보다 짧은 qpeoms=마이너스 영역이다. 이는 msbase 파장보다 긴 플러스영역(+), msoss처럼 암흑에너지의 징후를 가진다.
메모 2406_271813(1),28357(2)
(2).
불연듯 '블랙홀이 어떻게 질량을 늘렸을까?' 잠에서 깨어나며 생각해 본다. 2배로 늘려갔다면, 2rpi.mode를 가질 것이고 0을 ms로 가정하면 +방향은 2배로 늘어난 2msoss의 무수한 배열이 zeroms안 마이너스(-)으로 들어가, 0보다 작아지는 부피에서 질량이 엄청나게 늘어날 수 있다. 허허.
(1).
블랙홀의 사건의 지평선을 정의하는데 나의 msbase.ems.oss 상태를 의미한다. ms와 oss가 접속하기 직전의 oss.ems를 나타낸다. 그 지평선은 수학적 표현의 빈공간의 점과 면을 가진 n2.2d의 표층이다. msbase의 작물이 자랄 토양과도 같다. 허허.
Memo 240606272145 My thought experiment qpeoms storytelling
PBH Formation PBHs may have formed during inflation or the collapse of hyperdense regions of the early radiation-dominated universe.
The initial radiation is the qpeoms=minus region shorter than the msbase=0 wavelength of the electromagnetic wave. This has a positive region (+) longer than the msbase wavelength and has signs of dark energy like msoss.
Memo 2406_271813(1),28357(2)
(2).
Suddenly, 'How did a black hole increase its mass?' I wake up and think about it. If it has been doubled, it will have 2rpi.mode, and assuming 0 as ms, the + direction will have countless arrays of 2msoss doubled, entering the minus (-) in zeroms, and the mass can increase enormously in the volume that becomes less than 0. . haha.
(One).
My msbase.ems.oss state defines the black hole's event horizon. Indicates oss.ems just before ms and oss are connected. The horizon is the surface layer of n2.2d with the points and surfaces of empty space in mathematical expression. It is like the soil in which msbase's crops will grow. haha.
Example 1.
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
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
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