초기 우주의 거대한 별은 초대 질량 블랙홀의 조상이었을 수 있습니다

최근 관측에 따르면 모든 은하의 중심에는 초대 질량 블랙홀이 있습니다. 그러나이 초대형 블랙홀의 기원은 무엇입니까? 이 질문은 여전히 ​​미스터리로 남아 있습니다.

일본 국립 천문대 (National Astronomical Observatory of Japan)와 대만의 Academia Sinica 천문학 및 천체 물리학 연구소 (ASIAA)가 이끄는 국제 연구팀은 초대 질량 블랙홀의 조상일 가능성이있는 초거 대성 별에서 극단적 인 초신성을 예측했습니다. 그들의 계산에 따르면이 초신성은 2021 년 말에 발사 될 JWST (James Webb Space Telescope)로 관측 할 수 있습니다.

초 거대 질량 블랙홀의 형성에 대한 연구는 현대 천체 물리학에서 중요한 주제입니다. 선도적 인 이론은 초 거대 블랙홀의 씨앗이 초기 우주에서 최초의 거대한 별이 죽은 후에 형성되었고,이 씨앗이 주변 가스를 계속 축적하여 마침내 초 거대 블랙홀로 형성되었다고 제안합니다.

그러나이 이론은 도전을 받아 왔는데, 지역 우주에서 관측 된 가장 무거운 별은 태양 질량이 약 1 백 ~ 200 개이기 때문입니다.

수백 개의 태양 질량을 가진 최초의 별이 블랙홀 씨앗으로 다시 태어났다면 오늘날 관찰되는 초 거대 블랙홀을 형성하기 위해 가장 높은 부착 효율을 유지해야합니다. 그러나 현실적인 환경에서 높은 부착 률을 유지하는 것은 매우 어렵습니다.

ASIAA Taiwan의 Ke-Jung Chen은 2014 년 연구 논문에서 원시 초 거대 질량 별 (태양 질량 104 ~ 105 개)에서 상대 론적 불안정 초신성을 제안했습니다. -초기 우주에는 수만 개의 태양 질량을 가진 소수의 첫 번째 별이있을 수 있습니다. 그들은 은하에있는 초대 질량 블랙홀의 선조 일 가능성이 높습니다. 블랙홀의 씨앗이 클수록 주변 물질을 더 효율적으로 흡수하기 때문입니다. 블랙홀은 빠르게 성장하기 위해 높은 부착 률을 유지할 필요가 없다고 Ke-Jung Chen은 말했습니다.

그러나이 거대한 별이 한때 존재했음을 어떻게 증명할 수 있습니까?

이 초 거대 별의 대부분이 블랙홀로 붕괴되기 때문에 이것은 관찰상의 도전입니다. Chen이 제안한 초신성 모델을 기반으로 연구팀은 새로운 방사선 수송 시뮬레이션을 수행했으며 다가오는 JWST 임무에서이 초신성을 관찰 할 기회가 있음을 발견했습니다!

그때까지 이런 일이 일어나면 첫 번째 초 거대 별에서 나오는 은하계의 초 거대 블랙홀의 기원을 확인할 수 있습니다.