천문·천체물리
"초기 우주 거대 블랙홀, 밀집 성단의 급속 붕괴로 형성 가능" — 계층적 항성계 격변 이완 연구
제임스웹 우주망원경(JWST)이 중력렌즈 기법으로 고적색편이 우주에서 발견한 거대 항성계는 2체 이완 시간이 형식적으로 매우 길어도 짧은 동역학적 시간 척도로 진화할 수 있다는 분석이 제시됐다. 연구진은 다수의 중력적으로 묶인 성단으로 구성된 항성계의 경우 별 단위가 아닌 성단 단위로 2체 이완 시간을 정의할 수 있으며, 성단 형성 초기의 '냉각 붕괴(cold collapse)' 단계가 무거운 별과 가벼운 별 사이의 질량 분리를 강화한다고 설명했다. 또한 두 성분의 질량을 기준으로 무거운 성분이 성단 자체에서 역학적으로 분리되는 조건을 나타내는 기준식을 도출했다. 거대 블랙홀 형성에 가장 유망한 경로는 병합을 거의 거치지 않은 밀집·거대 성단의 냉각 붕괴로, 무거운 별들이 중심부에서 분리된 뒤 핵 붕괴를 겪으며 중심 거대 천체가 만들어진다는 것이다. 반면 다중 병합을 거친 경우에는 질량은 크지만 공간적으로 더 넓게 퍼진 항성계가 형성된다고 덧붙였다.
arXiv astro-ph.GA (은하)