クェーサーからの「風」が銀河の発達を左右。93億光年離れた若い銀河の観測で判明

風が星々の素に

Munenori Taniguchi
Munenori Taniguchi, @mu_taniguchi
2017年12月22日, 午後 07:45 in Space
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NGC 4639 is a beautiful example of a type of galaxy known as a barred spiral. It lies over 70 million light-years away in the constellation of Virgo and is one of about 1500 galaxies that make up the Virgo Cluster. In this image, taken by the NASA/ESA Hubble Space Telescope, one can clearly see the bar running through the bright, round core of the galaxy. Bars are found in around two thirds of spiral galaxies, and are thought to be a natural phase in their evolution. The galaxy’s spiral arms are sprinkled with bright regions of active star formation. Each of these tiny jewels is actually several hundred light-years across and contains hundreds or thousands of newly formed stars. But NGC 4639 also conceals a dark secret in its core — a massive black hole that is consuming the surrounding gas. This is known as an active galactic nucleus (AGN), and is revealed by characteristic features in the spectrum of light from the galaxy and by X-rays produced close to the black hole as the hot gas plunges towards it. Most galaxies are thought to contain a black hole at the centre. NGC 4639 is in fact a very weak example of an AGN, demonstrating that AGNs exist over a large range of activity, from galaxies like NGC 4639 to distant quasars, where the parent galaxy is almost completely dominated by the emissions from the AGN.
銀河の中心にあるとされる超大質量ブラックホールが、その銀河の中にある星々の形成に影響を及ぼすというのは多くの科学者が考えてきたことですが、それが実際に起こるメカニズムが、もしかすると見つかったかもしれません。

カリフォルニア大学サンディエゴ校の物理学教授シェリー・ライト氏が率いる研究チームは、初期の銀河にある明るく活発な超大質量ブラックホール(クェーサー)によって引き起こされる"風"が、恒星の形成に影響を与えているとする研究結果を発表しました。チームは、太陽系から93億光年離れた3C 928と呼ばれる銀河の中心にある超大質量ブラックホールを調べました。この銀河はわれわれの銀河の初期とよく似た姿をしており、われわれの銀河がそのような状態からどのように発達したかを知るヒントになると考えられます。

科学者がわれわれの近傍の銀河を観測すると、銀河の大きさはその中心にある超大質量ブラックホールと密接な相関関係にあることがわかります。しかし3C 928の場合は、その相関が当てはまりません。この若い銀河は、中心のブラックホールに比べると本来予測されるほどの大きさを伴っていないことがわかりました。

このことは、銀河が形作られはじめるよりも前にまず超大質量ブラックホールが存在しており、徐々にそれに釣り合う銀河が形成されていくということを示しています。そして、ブラックホールを取り囲むクェーサー(ガスと塵で形成される明るく輝く円盤)からの高エネルギーな"風"がその銀河内を駆け巡り、恒星の形成、つまり銀河の発達に影響していると考えられます。

われわれの銀河がもともとどんな状態でどう発達してきたかは、われわれの銀河を見ているだけではわかりません。しかし遠く若い銀河の観測が、われわれの銀河の生い立ちを学ぶために魅力的かつ意外な事実を示しているのは興味深いものです。なお、この研究にはまだまだ観測で得た膨大なデータがあるとのこと。今後の分析でまた興味深い発見が出てくるかもしれません。


 

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