はるか昔、はるか遠くの銀河系で、巨大なブラックホールがガスを噴き出し、それが星の形成に役立ったと考えられています

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はるか昔、はるか遠くの銀河系で、巨大なブラックホールがガスを噴き出し、それが星の形成に役立ったと考えられています

米国の科学者らは、矮小銀河のブラックホールから放出された高温ガスが星の誕生に寄与した可能性があることから、ブラックホールは破壊だけでなく創造も行うことができることを発見した。

科学誌「ネイチャー」に掲載された論文によると、ハッブル宇宙望遠鏡の宇宙望遠鏡撮像分光器による観測によって、およそ 9 メガパーセク、つまり約 3,000 万光年の距離にあるヘニゼ 2-10 銀河の内部の秘密が明らかになったそうです (パーセクは距離の単位であり、時間の単位ではありません。ですから、ハン・ソロ、座って、ブラックホールに落ちないようにしよう)。

主任研究者でモンタナ州立大学物理学部の助教授エイミー・ラインズ氏は、巨大なブラックホールから(比較的)近くの恒星の育成域まで230光年にわたって伸びる高温ガスの流出または橋の痕跡を発見した。

大学院生のザカリー・シュッテ氏と協力し、ラインズ氏は「このブラックホールからの流出が星形成を引き起こした」と結論付けるのに十分な証拠を集めた。

A pullout of the central region of dwarf starburst galaxy Henize 2-10 traces an outflow, or bridge of hot gas 230 light-years long, connecting the galaxy's massive black hole and a star-forming region. Hubble data on the velocity of the outflow from the black hole, as well as the age of the young stars, indicates a causal relationship between the two. A few million years ago, the outflow of hot gas slammed into the dense cloud of a stellar nursery and spread out, like water from a hose impacting a mound of dirt. Now clusters of young stars are aligned perpendicular to the outflow, revealing the path of its spread.

矮小スターバースト銀河ヘニゼ2-10の中心領域の拡大図。長さ230光年にわたる高温ガスの流出、あるいは橋の軌跡が描かれており、銀河の巨大ブラックホールと星形成領域を繋いでいる。写真:NASA、ESA、ザカリー・シュッテ(XGI)、エイミー・ライネス(XGI)、画像処理:アリッサ・ペイガン(STScI)

より大きな銀河では、逆の効果が見られます。ブラックホールに吸い込まれたガスは周囲の磁場の影響を受け、光速に近い速度で移動する高温のプラズマジェットを形成します。NASAの報告書によると、これらのジェットの進路上にあるガスは、冷却されて恒星を形成するのに必要な閾値を超えて加熱されていると推定されています。

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「この分野の研究はこれまで大質量銀河に焦点を当てており、観測証拠が乏しいため、ブラックホールの流出が矮小銀河における星形成をどの程度引き起こすのかは不明だ」とネイチャーの論文は述べている。

「今回の研究は、ヘニゼ2-10に大質量ブラックホールが存在する証拠を増やすだけでなく、ブラックホールからの双極性の流出がその付近での星形成を促進および/または誘発していることも実証している。」

シュッテ氏はNASAチームにこう語った。「わずか3000万光年の距離にあるヘニゼ2-10は、ハッブル宇宙望遠鏡がブラックホールからの流出の像と分光学的証拠を非常に鮮明に捉えるのに十分な距離です。さらに驚くべきことは、この流出が星形成を抑制するどころか、むしろ新たな星の誕生を促していたことです。」

レインズ氏は、矮小銀河から得られる証拠が初期宇宙におけるブラックホールの発達についての理解に貢献することを期待していると述べた。®

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