ブラックホール同士の衝突で銀河の中心から移動

Posted by moonrainbow on 21.2017 ブラック・ホール   0 comments   0 trackback
銀河中心から移動する超大質量ブラックホール

X線源「CXO J101527 2 625911」
X線源「CXO J101527.2+625911」。左はハッブル宇宙望遠鏡による観測データで2つのピークが見える(提供:X-ray: NASA/CXC/NRAO/D.-C.Kim; Optical: NASA/STScI)

超大質量ブラックホールは銀河の中心にあって動かないと考えられていますが、X線天文衛星「チャンドラ」などの観測データから、39億光年彼方の銀河に存在する超大質量ブラックホールが中心から移動している可能性が突き止められました

太陽の数十万倍から数十億倍もの質量を持つ超大質量ブラックホールは、一般的には銀河の中心に存在すると考えられています。しかし、おおぐま座の方向39億光年彼方の楕円銀河に存在する、太陽の1億6000万倍の質量を持つ超大質量ブラックホールは、銀河の中心から移動しているかもしれないのです

米・国立電波天文台のD.-C. Kimさんたちの研究チームは、NASAのX線天文衛星「チャンドラ」の観測データから、急速に成長中の超大質量ブラックホールの兆候と考えられる明るいX線源を探しました。次にその天体のうち、ハッブル宇宙望遠鏡の可視光線観測で銀河の中心近くに2つのピークがあるものを選び出しました。可視光線の2つのピークは「銀河に超大質量ブラックホールのペアが存在する」か「銀河中心の星の集団からブラックホールが移動した」ことを示していると考えられます。

さらに、スペクトルの分析や天体の速度の観測から、X線源「CXO J101527.2+625911」が銀河の中心から3000光年離れたところに存在する超大質量ブラックホールらしいことが確かめられたのです。ただし、可視光線で明るい2つのピークは両方とも超大質量ブラックホールのものだが、一方は成長が遅いためにX線が検出できない(そのためX線では1つしか見えない)という可能性もあり、さらに詳しい観測が必要とされています

超大質量ブラックホールが銀河の中心から移動した原因は、ブラックホール同士の衝突だと考えられます。ブラックホール同士が衝突、合体して、より大きなブラックホールができるとき、衝突で重力波が発生します。重力波はある方向に強く放射されるので、その反動で合体後のブラックホールが飛ばされるのです

銀河の外縁部には乱れた構造が見られるが、これは2つの銀河が天文学的な時間スケールで比較的最近衝突したことを示唆しており、その際にそれぞれの銀河の中心にあったブラックホールが衝突したと考えられます。また、銀河の星形成率は1年間に太陽質量の数百個分と高く、反動ブラックホールを含む合体銀河の星形成率はとくに高まるというコンピュータ・シミュレーションの予測とも一致します

反動ブラックホールを蹴飛ばした重力波キックの強さは、合体前の2つのブラックホールの回転速度と方向に依存します。つまり、通常ではわかりにくい回転速度とその方向という重要な情報が、反動ブラックホールの速度を調べることでわかります

A Quick Look at CXO J101527.2+625911


反動ブラックホール「CXO J101527.2+625911」の動画(提供:X-ray: NASA/CXC/NRAO/D.-C.Kim; Optical: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss)

2017年5月15日
Astro Artsより

銀河「3C186」のブラックホール

Posted by moonrainbow on 04.2017 ブラック・ホール   0 comments   0 trackback
巨大ブラックホールが銀河中心から移動は重力波にはじかれた結果か?(ESA)

銀河の中央から重力波によってはじかれ移動

太陽の10億倍以上もの質量を持つ超巨大ブラックホールが、銀河の中央から重力波によってはじかれ移動していることが、ハッブル宇宙望遠鏡を利用した研究で判明しました
 
今回の観測では、太陽系から80億光年離れた銀河「3C186」を撮影。すでに銀河の中央から3万5000光年離れた位置にいるこのブラックホールは、現在も時速760万キロという超高速にて銀河の中心から遠ざかっています。そしてなんと、2000万年後には銀河から飛び出してしまうと予測されているのです
 
「このようなブラックホールの移動には、超新星爆発が1億個同時に起きる程のエネルギーが必要です」と、イタリアのRoma Tre Universityにて共同著者を努めたStefano Bianchi氏は語っています。さらに、普通なら銀河の中心に存在しているはずの3C186が中心からだいぶ離れた場所にあることが、研究者を驚かせているのです
 
現在、科学者はこの奇妙な銀河と巨大ブラックホールの関係を、10〜20億年前に起きた2つの銀河の衝突が原因ではないかと考えています。銀河が衝突する前にお互いの周囲を回転し、これにより重力波が発生。そして合体時に重力波の発生を終えると同時に、一方向に放出してた重力波にブラックホールがはじかれたものと推測されているのです

今回の研究により、研究者は巨大ブラックホールの合体に関する新たな証拠が見つかったとしています。

Image Credit: STScl/ESA

2017/03/28
Soraeより

ブラックホールの周りを28分の周期で公転している白色矮星の連星「X9」

Posted by moonrainbow on 23.2017 ブラック・ホール   0 comments   0 trackback
チャンドラX線観測衛星が観測したブラックホールの超近くを星が周回する「X9」

X9.jpg

ミシガン州立大学の研究者はNASAの望遠鏡を利用して、ブラックホールの非常に近くを周回する恒星を発見しました。地球から1万4800光年先に存在するこの白色矮星の連星「X9」は球状星団「47 Tucanae」に存在し、わずか地球と月の2.5倍の距離をブラックホールに引っ張られながら周回しているのです
 
チャンドラX線観測衛星を利用した観測では、この白色矮星はブラックホールの周りを28分の周期で公転しています。また最終的には白色矮星の物質はどんどんブラックホールに吸い取られ、やがて惑星程度の質量になるか、あるいは消失してしまう可能性もあります
 
また、この星自身に関しても「どうやって連星になったのか」など、謎だらけです。もしかしたら、以前は巨大な恒星が分裂したのかもしれません。今回の発見をした共同研究者のJay Strader氏は、「長い間、球状星団にブラックホールが存在するケースはまれ、あるいは無いと考えていました。しかし今回の発見は、その考えを覆す証拠となります」と語っています
 
Image Credit: NASA/CXC/M.Weiss

2017/03/15
Soraeより

ブラックホールの超高速ガス流

Posted by moonrainbow on 08.2017 ブラック・ホール   0 comments   0 trackback
ブラックホールの超高速ガス流の急速な温度変化

超大質量ブラックホールのイラスト
超大質量ブラックホールのイラスト。内側領域(ピンク)からはX線が放射され、周囲を取り巻く円盤からは超高速風(薄紫の線)が噴き出している(提供:ESA))

ブラックホールの周囲から噴出する、渦巻く超高速ガス流の温度が急速に変化している様子が初めてとらえられました

多くの銀河の中心には太陽の数百万倍から数十億倍もの質量を持つ超大質量ブラックホールが存在していると考えられており、ブラックホールは強力な重力で貪欲にガスや塵などを飲み込んでいます。こうしたブラックホールの周囲を取り巻く円盤からは超高速のガス流の「風」が噴き出しており、銀河中に吹き荒れています

英・ケンブリッジ大学のMichael Parkerさんたちの研究チームがNASAのX線天文衛星「NuSTAR」で超大質量ブラックホールを観測したところ、この風の温度が数時間で急激に上下していることが明らかになりました

風の中に存在する様々な物質によってX線が吸収される様子を調べると、鉄やマグネシウムといった風の構成要素を知ることができます。その観測中、吸収の特徴が数時間で消えたり再び現れたりしていることがわかりました。これは、X線によって風が加熱され高温になったために吸収が起こらなくなったり、風の温度が下がって再び吸収が起こるようになるという変化によるものと考えられます

「風がブラックホールと反応を起こしている様子が初めて観測されました。この風がどのようにして形成され、強力になるのか、どこにあるのか、密度や継続時間はどうのくらいか、といったことを調べていけば、ブラックホールと母銀河との相互作用に関する理解が進むことでしょう」(Parkerさん)

2017年3月3日
Astro Artsより

ブラックホールが「星をつくりだす働きをしていた」

Posted by moonrainbow on 26.2017 ブラック・ホール   0 comments   0 trackback
星の誕生と「超巨大ブラックホール」との秘密が明らかに

超巨大ブラックホール

銀河といえば、その中心に存在する巨大ブラックホール。私達の太陽系が存在する銀河系の中心にも、超巨大なブラックホールがいて座の中心部(いて座A*)に存在すると推測されています。そしてチリのアタカマ砂漠にあるアルマ望遠鏡の観測により、ブラックホールからの高速ジェットが実は星の誕生を促進させていたと報告されています
 
ケンブリッジ大学などの国際研究チームは、ほうおう座の方向にある「ほうおう座銀河団」を観測。その中心には超巨大ブラックホールがあり、高速ジェットを双極に吹き出しています。そしてこの双極ジェットがつくりだす「泡」の側面に低温の分子ガスが分布していることを観測しました
 
従来、ブラックホールは高速ジェットの放出によって星の材料を吹き飛ばし、星の誕生を抑えるものと考えられていました。また高速ジェットがつくりだす「泡」はあまりにも高温なため、星の材料になならないと推測されていたのです
 
今回観測されたような活発な活動をする「活動銀河核」で、 ブラックホールが従来とは逆の「星をつくりだす働きをしていた」ことが判明したのは、研究者にとって驚きでした。今後はさらにブラックホールの観測を継続することで、ブラックホールと星の誕生、あるいは銀河との関係の解明が進められると期待されています
 
Image Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) H. Russell, et al.; NASA/ESA Hubble; NASA/CXC/MIT/M. McDonald et al.; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

2017/02/16
Soraeより
 

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