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天文学者達は、疑う余地のない超巨大なブラックホールを発見したばかり、太陽の400億倍の質量

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天文学者達は、疑う余地のない超巨大なブラックホールを発見したばかり、太陽の400億倍の質量

(図 Science Pixabay)  (Fig.) アーティクル・イメージ

 

ブラックホール(Black holes)はかなり大きくなれますが、しかし、絶対的な口を大きく開けている大きなモンスターのブラックホールの中で、最大の特別なクラスがあります。そして天文学者達は、明らかな適例を見つけたようで、太陽の400億倍の質量を記録しています。

それはホルムバーグ15A (Holmberg 15A)と呼ばれる銀河の中心にあり、約7億光年離れた超巨大楕円銀河(supergiant elliptical galaxy)で、アベル85 (Abell 85)銀河団(galaxy cluster)の中心に位置しています。

この天体は、これまでに発見された最大のブラックホールの1つで、その周囲の星の動きを追跡することで発見された最大のブラックホールです。

銀河と銀河団の力学(dynamics)に基づく以前の計算では、太陽の質量の最大3,100億倍の推定質量の、ホルム15A* (Holm 15A*)の結果をもたらしました。しかしながら、これらは総てブラックホールの間接的な測定値です。この新しい研究は、最初の直接測定をマークします; この論文は天体物理ジャーナル(The Astrophysical Journal)に提出され、査読を待っています。

「私達は、VLTでMUSEを使用して得られた新しい高解像度、広視野スペクトル観測から、ホルム15Aの恒星運動を解析するために、軌道に基づいた軸対称のシュワルツシルト(Schwarzschild)モデルを用います。私達は、ホルム15Aの中心に(4.0±0.80)×(10の10乗)の太陽質量の超大質量ブラックホール(Supermassive Black Hole、SMBH)を見つけました」と、研究者は彼らの論文に書きました。

「これは、ローカル・ユニバース[局所的な宇宙]で直接動的に検出される、最も巨大なブラックホールです。」

現在、これまでに検出された中で最も大きなブラックホールではありません - それはクエーサー (quasar) TON 618で、間接測定に基づいていますが、太陽の660億倍の質量を記録するブラックホールが、明らかにあります。

けれども、ホルム15A *はそこにあります。400億倍の太陽質量では、ブラックホールの事象の地平線(シュワルツシルト半径とも呼ばれる)は、巨大で、太陽系内の総ての惑星の軌道を飲み込みますし、その他にいくつも。

かなりたくさんあります。冥王星(Pluto)は、平均して太陽から39.5天文単位(AU)です。太陽系圏(heliopause) - 太陽風が星間空間に押し付けるほど強くない所  - とは、約123 AUと考えられています。

新しい論文で決定されたホルム15A*の質量は、そのシュワルツシルト半径は約790 AUになります。

そのサイズのものを想像してみてください。 心がよろめきます。

 

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(図 Black hole - Messier 87 ウィキペディア経由 CC4.0 クレジット ESO: Usage of images, videos, music and web texts )

 

事実として、研究者が行った他の測定値よりもさらに大きいです – これは、何故ホルム15A*の質量は間接的な方法で特定するのが困難なのかを、説明するかもしれません。

「ホルム15Aの超巨大ブラックホール(SMBH)が、これまでで最大規模なものであるだけでなく、銀河の膨張した恒星の質量と銀河の恒星の速度のばらつきを考えると、予想よりも 4 - 9倍も大きい」と、研究者達は書きました。

しかしながら、それは減少する中心核の、2つの初期型銀河間の衝突のモデルに適合します。それは、中心核に多くの星がないときで、銀河の外側の領域の星の数から予想されるものに基づきます。

「私達は、ホルム15Aを含む中心核のある銀河でのブラックホール質量は、中心の恒星表面の明るさと質量密度に、各々が反比例することを見つけます」と、研究者達は書きました。

彼らは、息をのむような獣の研究を続けるつもりです。ブラックホールの形成方法を正確に把握しようとするために、より複雑で詳細なモデリングを実施し、そして、その結果を観測結果と比較します。

順に、このような合併がどのくらいの頻度で行われるのかを把握するのに役立ちます - そして、それ故に、まだいくつ発見されていないこのような極超の巨大ブラックホール(ultra massive black holes)がいくつあるのか。

 

この研究は、天体物理学ジャーナル(The Astrophysical Journal)に提出されており、arXivで入手できます。

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----- 出典 -----

Astronomers Just Found An Absolutely Gargantuan Black Hole The Mass Of 40 Billion Suns!」は、掲載終了しております。

(同様な記事)

www.sciencealert.comstillnessinthestorm.compressfrom.info

 

----- 2019/08/07公開の記事を読んで -----

アインシュタイン相対性理論により、理論的な予想が先行したブラックホール。観測技術が上がるとともに、新たな検出がされています。

私達の太陽の400億倍の質量とのこと。まさに天文学的数字で、ピンときませんが、宇宙には想像や常識を超えるものが、まだまだあるのかもしれません。

「宇宙とまではいかないものの、銀河を呑み込むほどまでに巨大化するのか。それとも巨大化に限界はあるのか。」「ブラックホールに寿命はあるのか、そうだとして、その生涯はどのような道筋をたどるのか。」などなど、理論的に先行したブラックホールは、種々の可能性も想定され、科学者も含めて知的好奇心をくすぐるものです。

 

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