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#JJEM

5건의 기사

천문·천체물리

병합 블랙홀 첫 번째 질량 피크, 핵 결합에너지와 제트 폭발로 설명 가능

연구진은 '요동치는 제트 폭발 메커니즘(JJEM)'이 LIGO-Virgo-KAGRA가 관측한 블랙홀 질량 분포의 형태를 정성적으로 재현하고, 태양질량 약 10배(M_p1 ≃ 10 M⊙) 부근의 피크를 정량적으로 재현할 수 있음을 제시했다. JJEM에 따르면 블랙홀은 별의 결합에너지가 클 때(초기 질량 25 태양질량 이상의 무거운 전구성체) 그리고 제트가 고정된 축을 따라 분출될 때(붕괴 전 빠르게 회전하는 중심핵) 형성되며, 이때 제트는 적도면 근처의 물질을 효율적으로 제거하지 못해 적도 물질의 상당 부분이 강착되어 블랙홀을 만든다. 연구진이 구성한 장난감 모형은 블랙홀 형성을 위한 핵의 임계 결합에너지와 극 방향 제트 열림각이라는 두 개의 변수를 포함한다. 저자들은 이 결과가 JJEM에 유리하지만, 블랙홀 형성 조건과 질량을 정확히 규명하려면 향후 유체역학 시뮬레이션이 필요하다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

The Cassiopeia A supernova first flash of radiation makes six clumps of dust circled in annotated version unusually hot. The supernova remnant is the large white ball in the center. This infrared pict
천문·천체물리

제트 요동(jittering-jets) 폭발 메커니즘 시뮬레이션: 제트 주변 고리가 중심핵붕괴 초신성 잔해의 관측 형태를 설명

연구진은 제트 요동 폭발 메커니즘(JJEM) 틀에서 제트로 구동되는 중심핵붕괴 초신성(CCSN) 폭발을 3차원 유체역학 시뮬레이션으로 계산해, 일부 초신성 잔해에서 관측되는 것과 유사한 서로 반대 방향의 제트 주변 고리 한 쌍을 얻었다. 동일한 축을 따라 먼저 넓은 제트 한 쌍, 이어서 좁은 제트 한 쌍을 발사했으며, 넓은 제트가 외피가 벗겨진 항성 모델의 중심핵을 압축해 빠르게 팽창하는 고밀도 껍질을 만들고, 좁은 제트가 이 껍질을 따라잡아 관통하면서 가스를 측면으로 압축해 두 개의 반대 방향 고리를 형성했다. 제트 축이 시선 방향에 대해 큰 경사각을 가질 때는 각 고리가 하늘 평면에 투영되며 두 개의 밝은 영역을 만들어, 초신성 잔해 G46.8-0.3의 형태를 설명한다. 중간 경사각에서는 고리가 서로 반대쪽의 밝은 타원형 테두리 두 개로 온전히 보이며, 이는 초신성 잔해 G11.2-0.3의 외곽 껍질에 나타나는 두 개의 두드러진 고리를 설명한다. 연구진은 이 결과가 JJEM이 중심핵붕괴 초신성의 주된 폭발 메커니즘이라는 주장을 강화한다고 밝혔다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

IC1848 elle est à une distance estimée de 6500 années-lumière, elle est également connue sous le nom de la nébuleuse de l’Âme (Soul Nebula), c'est une nébuleuse en émission et un amas ouvert dans la c
천문·천체물리

행성상성운과 중력붕괴 초신성 잔해의 '파이프' 구조는 제트가 만들었다

연구진은 양쪽 끝까지 이어지는 좁고 희미한 영역(파이프, pipe)을 가진 중력붕괴 초신성(CCSN) 잔해와 제트 형태 행성상성운(PNe)의 이미지를 비교하고, 요동치는 제트 폭발 메커니즘(JJEM) 틀에서 세 쌍의 제트로 대질량 별을 폭발시킨 유체역학 수치 시뮬레이션과 대조했다. 파이프를 가진 제트 형태 행성상성운 2개와 서로 반대 방향의 좁은 제트 형태 돌출부(lobe)를 가진 행성상성운 3개를 제시하며, 반대편 두 돌출부가 합쳐져 하나의 긴 파이프를 형성할 수 있다고 주장했다. 분석한 두 초신성 잔해의 파이프 구조가 행성상성운의 파이프와 정성적으로 유사하다는 점과, 반대 방향 좁은 돌출부를 재현한 3차원 유체역학 시뮬레이션 결과를 근거로 제트가 초신성 잔해의 파이프도 형성했다고 결론지었다. 이 논문은 초신성 잔해와 제트 형태 행성상성운의 형태를 비교해 JJEM이 중력붕괴 초신성의 주요 폭발 메커니즘임을 뒷받침하는 연속 연구의 일부다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Captivating image of a nebula amidst a field of stars in the night sky.
천문·천체물리

SN 1987A 분자 가스에서 쌍극 유출 구조 확인… '흔들리는 제트' 폭발 메커니즘 뒷받침

기존 문헌의 고품질 CO·SiO 분자 지도를 분석한 결과, 초신성 잔해 SN 1987A의 분자 가스가 쌍극(bipolar) 구조를 보이며 이는 가시광에서 관측된 '키홀(keyhole)' 형태 및 철 방출 지도의 쌍극 구조와 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 연구자는 제트로 형성된 행성상성운 연구에 쓰이는 방법을 적용해, 키홀이 냉각류 은하단과 행성상성운에서 발견되는 제트 형태의 거품 쌍과 유사한 형태임을 확인했다. 이는 한 쌍의 강력한 제트가 키홀과 그 주변부를 형성했다는 주장을 강화하며, 흔들리는 제트 폭발 메커니즘(JJEM)에 따르면 이 제트 쌍은 SN 1987A를 폭발시킨 여러 제트 쌍 가운데 가장 강력한 것이었다. 논문은 JJEM이 중심핵 붕괴형 초신성(CCSN)의 주된 폭발 메커니즘이라는 근거가 축적되고 있다고 주장한다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)

Spiral Galaxy NGC 1309 Credits NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and A. Riess (JHU/STScI)
천문·천체물리

초신성 폭발 메커니즘 연구: '요동치는 제트(JJEM)' 모형에서 오래 지속되는 간헐적 강착원반 형성 제시

중심핵붕괴 초신성(CCSN) 잔해 중 1~3쌍의 강력한 제트가 잔해 형태와 폭발 에너지를 좌우하는 사례가 관측되면서, 연구자는 요동치는 제트 폭발 메커니즘(JJEM) 틀에서 이러한 제트를 발사하는 장수명 간헐적 강착원반의 형성을 검토했다. JJEM에서는 붕괴 직전 중심핵 대류층의 무작위 각운동량 요동이 갓 태어난 중성자별 위에 불안정성을 유발해 간헐적 강착원반을 만들고, 이 원반들이 수 쌍에서 약 20쌍의 제트를 발사해 별을 폭발시킨다고 본다. 논문은 각운동량이 0인 물질이 계속 유입되더라도 원반 내 점성에 의한 각운동량 수송이 원반 수명을 연장할 수 있음을 정량적으로 보였다. 저자는 제트가 극 방향 강착을 막거나 각운동량 요동이 양의 값으로 누적되는 등 이번 연구에서 다루지 않은 효과도 수명 연장에 기여할 수 있다고 덧붙였다. 이는 JJEM이 설명 가능한 잔해 형태의 다양성을 넓혀 JJEM이 CCSN의 주된 폭발 메커니즘이라는 주장을 뒷받침한다는 것이 논문의 결론이다.

arXiv astro-ph.HE (고에너지)