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중국과학원 운남 천문대 고성능천체물리연구소의 부연구원인 후현(侯贤)과 연구팀은 해석 계산을 통해 처음으로 은하계 중심 블랙홀 Sgr A*를 암흑물질 후광의 광학 그림자로 얻게 되었다. 해당 연구는 국제 저널 《Journal of Cosmology and Particle Astrophysics 》에 발표되었다. 블랙홀 그림자는 먼 광원이 블랙홀 뒤에 있을 때, 지구상에서 관찰자가 본 블랙홀의 실루엣이며, 아인슈타인의 상대성 이론의 자연스러운 결과이다. 또한 다른 시간과 공간에서 블랙홀의 그림자를 연구하는 것은 천체 물리학 분야에서 가장 관심을 끄는 영역이며, 블랙홀의 그림자를 관찰하는 것은 블랙홀을 직접 검출하는 중요한 방법으로 간주되며 블랙홀의 성격에 대한 이해를 심화시킬 수 있다. 건설중인 '이벤트 수평 망원경 (Event Horizon Telescope)'의 과학적 목표는 미래에 은하수 중심부의 블랙홀 Sgr A *와 Vigro은하계 중심에 있는 블랙홀 M87의 그림자를 얻는 것이다. 우주 표준 모델에 따르면 우주의 구성 요소 중 27 %는 암흑 물질이며, 암흑 물질의 이론 및 관측 연구는 현재 천체 물리학의 중요한 영역이다. 은하수의 중심은 거리가 가깝고, 암흑 물질의 밀도가 높기 때문에 관찰 할 수 있는 가장 강력한 암흑 물질의 원인으로 간주된다. 최근 몇 년 동안, 고 에너지 천문 관측 (Fermi 위성, H.E.S.S 지면 Cherenkov 망원경)도 단계적으로 은하계의 중심에 암흑 물질의 존재에 대한 몇 가지 증거를 제공했다. 그러므로 은하계의 중심에 있는 블랙 홀 Sgr A *의 암흑 물질 후광 그림자를 연구하는 것이 특히 중요하다고 할 수 있다. 후현 등은 현재 유행중인 두 종류 암흑물질에 대한 모형(차가운 암흑물질 모형과 스칼라암흑 물질 모형)에서 블랙 홀 SgrA*의 그림자를 연구하였다. 그 결과 다음과 같은 발견을 하였다. 첫째, 암흑 물질 후광은 블랙홀 그림자에 거의 영향을 미치지 않으며,블랙 홀 그림자에서 두 개의 암흑 물질 후광의 영향을 관찰하는 데 필요한 망원경의 각도 분해능은 현재 '블랙홀 수평 망원경'이 달성 할 수 있는 수준을 초과한다는 것이다. 둘째, 두 암흑 물질 후광에 필요한 각도 분해능은 100 배가 차이가 난다. 이 연구의 결과는 암흑 물질 후광의 Sgr A * 그림자에 대한 영향은 두 암흑 물질 후광에 필요한 각도 분해능이 크게 다르기 때문에 향후 더 높은 각도 분해능을 가진 천문 장비를 필요로 함을 의미한다. 특별히 그것은 두 가지 암흑 물질 모형 가운데 어떤 것이 좋은지를 식별하는 새로운 방법을 제공할 수 있을 것이다. 사람들이 암흑 물질의 본질이 무엇인지를 이해하는데도 도움을 줄 것으로 기대된다. |
