블랙홀은 우주에서 가장 신비롭고 매혹적인 현상 중 하나입니다. 연구자들은 가이아 우주 망원경의 시뮬레이션과 데이터를 사용하여 지구에 가장 가까운 히아데스 성단에 여러 개의 블랙홀이 존재함을 시사했습니다. 왕립천문학회 월간지(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)에 발표된 논문에 따르면 태양계에 가장 가까운 산개성단인 히아데스(Hyades)에 여러 개의 블랙홀이 존재하면 현재까지 발견된 지구에 가장 가까운 블랙홀이 될 것이라고 합니다.
Hyades는 태양에 가장 가까운 성단입니다. 히아데스 산개성단은 수천년 전에 발견될 만큼 충분히 밝지만 근처의 플레이아데스 성단(M45)만큼 밝거나 콤팩트하지는 않습니다. 여기 사진은 선명한 별 색깔과 희미한 일치 성운을 보여주는 히아데스의 특히 깊은 이미지입니다.
이번 연구는 이탈리아 파도바대학교의 스테파노 토르니아멘티(Stefano Torniamenti)가 이끄는 과학자 그룹과 파도바대학교 천문과학연구소 물리학과 소속 ICREA 교수 마크 길레스(Mark Gieles)의 강력한 참여로 이루어진 결과입니다. 바르셀로나(ICCUB), 카탈로니아 우주연구소(IEEC), 프리드리히 앤더스(ICCUB-IEEC).
특히 이 발견은 IEEC 연구 부서 중 하나인 ICCUB의 전문가 Stefano Torniamenti가 수행한 연구 중에 이루어졌습니다.
새로운 연구에 따르면 히아데스(Hyades) 성단에 블랙홀이 존재할 가능성이 있는 것으로 밝혀졌으며, 이를 지구에서 가장 가까운 블랙홀로 지정했습니다.
히아데스에 블랙홀이 있을까?
블랙홀은 발견 이후 우주에서 가장 신비하고 매혹적인 현상 중 하나였으며 전 세계 연구자들의 연구 주제가 되었습니다. 중력파 감지 중에 관찰되는 작은 블랙홀의 경우 특히 그렇습니다. 2015년 처음으로 중력파가 감지된 이후 전문가들은 저질량 블랙홀 쌍의 합병에 해당하는 수많은 사건을 관찰해 왔습니다.
발표된 연구에서 천체물리학자 팀은 시뮬레이션을 사용하여 히아데스 성단(태양으로부터 약 45파섹 또는 150광년 거리)에 있는 모든 별의 움직임과 진화를 추적하여 현재 상태를 재현했습니다.
산개성단은 나이, 화학적 특성과 같은 특정 특성을 공유하는 수백 개의 별이 느슨하게 묶인 성단입니다. 시뮬레이션 결과는 현재 유럽 우주국(ESA)의 가이아 위성 관측을 통해 정확하게 알려진 히아데스 성단에 있는 별의 실제 위치 및 속도와 비교되었습니다.
가이아(Gaia)는 우리 은하의 구성, 형성, 진화를 밝히는 과정에서 우리 은하의 3차원 지도를 만드는 것을 목표로 하는 야심찬 임무입니다. 이미지 출처: ESA-D. 듀크로스, 2013
파도바 대학의 박사후 연구원이자 히아데스 논문의 첫 번째 저자인 스테파노 토르니아멘티(Stefano Torniamenti)는 "우리의 시뮬레이션은 오늘날(또는 최근까지) 성단 중심에 블랙홀이 있었다면 히아데스의 질량과 크기 모두 일치할 수 있었습니다."라고 말했습니다.
현재 관측된 히아데스의 특성은 두 개 또는 세 개의 블랙홀에 대한 시뮬레이션에 의해 가장 잘 재현되지만, 모든 블랙홀이 방출된 시뮬레이션(1억 5천만 년 미만 전, 대략 성단 나이의 마지막 4분의 1)도 여전히 좋은 일치를 제공할 수 있습니다. 왜냐하면 성단의 진화가 이전 블랙홀 인구의 흔적을 지울 수 없기 때문입니다.
새로운 결과는 히아데스가 탄생한 블랙홀이 여전히 성단 내부에 있거나 성단에 매우 가깝다는 것을 보여줍니다. 이로 인해 그들은 태양에서 480파섹 떨어진 이전 후보 블랙홀 가이아 BH1보다 훨씬 더 가까운 태양에 가장 가까운 블랙홀이 됩니다.
최근 몇 년 동안 가이아 우주 망원경의 획기적인 발전으로 산개 성단에 있는 별의 위치와 속도를 자세히 연구하고 개별 별을 정확하게 식별하는 것이 처음으로 가능해졌습니다.
"이 관찰은 블랙홀의 존재가 성단의 진화에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 성단이 중력파의 원인에 어떻게 기여하는지 이해하는 데 도움이 됩니다."라고 버팔로 대학교 양자 물리학 및 천체 물리학과의 회원이자 프로젝트 리더인 Mark Gieles가 말했습니다. "결과는 또한 우리에게 이 신비한 물체가 은하수에 어떻게 분포되어 있는지에 대한 통찰력을 제공합니다."