超大質量ブラックホールが数百万光年離れた銀河での星の形成を止める可能性がある

ほとんどの銀河の中心には超大質量ブラックホールがあります。これは非常に大きな質量を持つ巨大な存在で、数十億ではないにしても数百万の太陽よりも重いかもしれません。

で発表された新しい研究によると、 天体物理学ジャーナルレター、 これらの巨人は非常に強い放射線を放出するため、数百万光年離れた銀河での星の形成を遅らせることができます。

「超大質量ブラックホールが、これまで考えられていたよりも銀河の進化においてはるかに大きな役割を果たしていた可能性があることが今ではわかった。宇宙捕食者として働き、宇宙初期に近くの銀河の星の進化に影響を与えた」と筆頭著者でアリゾナ大学博士研究員のヨンダ・ジュー氏は声明で述べた。

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ブラックホールに満ちた宇宙

ブラックホールは、非常に高い質量と重力を誇る天体であり、近づきすぎる物質や光さえも閉じ込めてしまう可能性があります。

アメリカ歴史博物館によると、この概念の起源は18世紀にまで遡り、イギリスの田舎の牧師ジョン・ミッチェルが、星の引力が非常に大きく、光の粒子がその到達範囲から逃れることができないと説明したときだという。

ミッチェルは時代を先取りしていましたが、今では宇宙にはそのような物体が散らばっていることがわかっています。実際、ハーバード大学とスミソニアン天体物理学センターによると、天の川銀河だけでも 1 億個のブラックホールが存在する可能性があります。ミッチェルが示唆したように、これらだけが黒い星ではなく、星が崩壊することによって形成されます。これらのうち、超大型の超大質量ブラックホールは小さなサブグループです。

抑圧的な星形成

ブラックホールは光を消費するため、検出が困難になります。ただし、超大質量ブラックホールは、クエーサーを通じて間接的に観測されることもあります。

クエーサーは宇宙で最も明るい存在の 1 つであり、超大質量ブラック ホールによって駆動され、太陽の何兆倍ものエネルギーを放射することができます。

最も明るいものの 1 つである J0100+2802 は、太陽約 120 億個に相当する質量を持つ超大質量ブラック ホールによって駆動されています。この特定のクエーサーの観察により、天文学者は宇宙が誕生して 10 億年未満だった頃の様子を垣間見ることができます。

Zhuらは、最近の星形成を追跡するために使用できる特定の形態のイオン化酸素、O IIIの放出を監視した。紫外線に対するガスの比率が低いということは、星形成に劣悪な環境であることを示しています。残念ながら、研究チームは、J0100+2802 から 100 万光年以内にある銀河が比較的低い O III 比を示し、星の形成が抑制されていることを示唆していることを発見しました。

これは強いレベルの放射線によるものだと朱氏は述べ、「強烈な熱と放射線により、巨大な星間ガス雲を形成する水素分子が分裂し、蓄積して新しい星に変化する能力が低下する」と述べた。

これまでの研究では、クェーサーがその母銀河内で星形成に不可欠な要素である水素を枯渇させることが示されているが、今回の発見は、その影響が数百万光年離れた他の銀河にも及んでいることを示している。

「伝統的に、人々は銀河は非常に遠いところにあるため、主に独自に進化すると考えられてきました」と朱氏はプレス声明で述べた。その代わりに、進化は「グループの努力以上のもの」であり、それは「銀河の生態系」として要約できることを示唆しています。

銀河は「欠けている」のでしょうか？

天文学者たちは、宇宙初期にクェーサーの周囲に銀河があったという証拠が存在しないことに長年困惑してきた。これは予想に反します。なぜなら、銀河は一匹オオカミになることはほとんどなく、集まって集まる傾向があるからです。

この新しい研究は、星の形成が超大質量ブラックホールによって妨害されたために単に隠されているだけで、「行方不明の」銀河が存在する可能性があることを示唆しています。

Zhu氏らは今後、さらにクエーサーを研究して、発見が再現できるかどうかを判断したいと考えている。現在この銀河にはクェーサーは存在しませんが、この研究は私たちの銀河がどのように形成されたのかをより深く理解するのに役立つ可能性があります。

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