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상하이천문대, 블랙홀의 활동기준면 상관성을 얻어 은하핵연구 활성화
  • 등록일2017.03.07
  • 조회수124


최근, 중국과학원 상하이천문대 부연구원 셰푸궈(謝富國) 및 연구원 위안펑(袁峰)은 조용한 활동 은하핵 기준면(Fundamental Plane)에 대한 통계 연구를 거쳐 조용한 은하핵의 전파/X선 상관 관계는 일반적인 활동 은하핵과 뚜렷하게 달라서 새로운 파라미터 공간을 기반으로 기준면 관계를 연구해야 한다고 제안했다. 해당 연구 성과는 2017년 2월 “천체물리학저널(The Astrophysical Journal)”에 발표되었다.
활동 은하핵 및 블랙홀 X선 쌍성(X-ray binary)은 고에너지 천체물리학 분야의 중요한 연구 방향이다. 기존의 연구에서 블랙홀 질량 MBH, X선 주파수대의 광도 Lx, 전파(무선전파) 주파수대의 광도 LR 사이는 로그 공간에서 아주 간단한 선형 관계가 존재하는 것을 발견하였다. 해당 상관 관계를 블랙홀 활동성 기준면 관계라고 부르며 활동 은하핵 피드백 및 제트류 형성 메커니즘 등을 연구하는데 중요한 의미를 갖고 있다.
인간과 마찬가지로 블랙홀도 “섭식”을 통하여 발광·발열 에너지를 획득하며 또한 상대론적으로 분출되는 제트류에 요구되는 에너지를 제공한다. 흥미로운 것은 우주 부근의 대부분 은하계 중심 블랙홀은 모두 “극심한 기아(“섭식”할 수 있는 충족한 기체가 없음)” 상태이기에 해당 은하핵 영역은 불활성 상태이며 조용한 활동 은하핵에 속한다.
연구팀은 75개 조용한 활동 은하핵 관측 데이터가 포함된 가장 크고 조용한 활동 은하핵 샘플을 기반으로, 몬테카를로 시뮬레이션 방법과 선험적 베이즈 분석 방법의 결합을 통하여 더욱 큰 샘플에서 기존 연구 결과를 입증하였다. 다시 말하면 조용한 활동 은하핵은 일발적인 활동 은하핵과 다르며 조용한 활동 은하핵은 하나의 새로운 급격히 변화되는 큰 전파/X선 상관 관계이다.
만약 더욱 물리적인 관점으로 기준면의 관계를 연구하려면 새로운 공간을 기반으로 연구해야 한다. 즉 블랙홀의 질량으로 인한 사이즈 크기가 블랙홀 발광 영역인 광도에 미치는 영향을 고려해야 한다. 해당 새로운 파라미터 공간은 다양한 흡착 형식(다양한 상대 광도에 대응)을 세분/구분하는데 도움이 되며 더 나아가 다양한 흡착 형식에서의 기준면 관계를 확정할 수 있다.
전파/X선 플럭스 상관 관계의 급격한 변화 발생 여부 및 어느 정도의 광도 조건에서 급격한 변화가 발생하는 지는 이론적으로 중요한 가치가 있으며 또한 조용한 활동 은하핵의 X선 방사 기원 문제를 연구하는데 도움이 된다. 이처럼 낮은 광도 조건에서 상관 관계의 급격한 변화 발생은 조용한 활동 은하핵의 X선 방사는 흔히 알려진 열 강착 흐름(accretion stream)으로 유발된 것이 아니라 주로 제트류에서 근원되었음을 입증한다.


정보출처 : http://www.stcsm.gov.cn/xwpt/kjdt/349026.htm