先週、イェール大学の天文学者たちは異常な何かを見たと報告しました：宇宙の遠くからの一見安定したビーコンは静かになりました。天の赤道として知られている私たちの空の領域にあるクエーサーであるこの遺物光源は、21世紀の最初の10年間で予期せず6〜7倍暗くなりました。この光度の劇的な変化のおかげで、天文学者はクエーサーのライフサイクルとかつて故郷と呼んだ銀河の両方を研究する前例のない機会を得ました。
クエーサーは、かつて中心に回転する超大質量ブラックホールを含んでいた遠方の（したがって非常に古い）銀河から発生します。これは天文学者が活動銀河核と呼んでいるものです。この回転する獣は猛烈に大量の周囲のガスとほこりを飲み込み、周囲の物質を蹴上げ、それを猛烈な速さで銀河の外に流し出しました。クエーサーは、これらの古代のジェットが途方もないエネルギーを達成し、それによって天文学者が地球上で数十億年後の今でもそれを検出できるほど強力な光の激流を生み出したために輝いています。
彼らの全盛期には、いくつかの活発な銀河核も、中央のブラックホールから遠く離れたところに電子を励起するのに十分なエネルギーを持っていました。しかし、初期の宇宙でさえ、電子はそのような興奮に永遠に耐えることができませんでした。物理法則では許可されていません。結局、各電子はその静止状態に下がり、対応するエネルギーの光子を放出します。この興奮のサイクルは、定期的かつ予測可能なパターンで何度も何度も発生しました。現代の天文学者は、特定の波長で特徴的な輝線のクエーサーの光学スペクトルを調べることにより、それらの遷移（およびそれらを引き起こしたエネルギー）を視覚化できます。
ただし、すべてのクエーサーが同じように作成されるわけではありません。一部のクエーサーのスペクトルは、さまざまなエネルギーで多くの明るく幅広い輝線を示していますが、他のクエーサーのスペクトルは、薄暗い狭い種類のみで構成されています。これまで、一部の天文学者は、クエーサー間の輝線のこれらの変動は、単に地球から見たときのそれらの方向の違いによるものだと考えていました。つまり、クエーサーに正面を向いているほど、天文学者はより広い輝線を見ることができます。
しかし、イェールの天文学者のチームによってクエーサーが明らかにされた私たちの友人J015957.64 + 003310.5のおかげで、それらすべてが今問題に投げかけられました。確かに、クエーサーの輝線のパターンがその寿命を通じて単純に変化することは今やもっともらしいことです。クエーサーから10年間のスペクトル観測を収集した後、研究者たちは2010年に元の明るさの変化を観察しました。2014年7月、彼らはそれがまだ薄暗く、効果が単にガスまたはダストの介在によるものであることを示唆する仮説を反証していることを確認しました。 「この時点で数十万のクエーサーを調べましたが、現在はオフになっているクエーサーが見つかりました」と、この研究の共著者であるC.ミーガン・ウリーは説明しました。
どのようにそれが起こると思いますか？スペクトルの広い輝線の匹敵する不足を観察した後、Urryと彼女の同僚は、ずっと以前に、クエーサーの中心にあるブラックホールは単に食事をしていると信じています。結局のところ、より少ない材料を消費する活動銀河核は、より少ないエネルギーを生成し、より薄い粒子ジェットとより少ない励起原子を生じさせます。 「電源が暗くなった」と研究の主任研究者であるステファニー・ラマッサは言った。
LaMassaは続けて、「クエーサーのライフサイクルは未知の大きな要素の1つであるため、人間の生涯内でクエーサーが変化するにつれて1つをキャッチするのは驚くべきことです。」そして、クエーサーのライフサイクルは超大質量ブラックホールのライフサイクルに依存しているため、この発見は天文学者がほとんどの銀河の中心にある銀河が時間とともにどのように進化するかを説明するのに役立つ可能性があります。射手座A *、私たち自身の天の川の中心。
「天文学者が50年以上クエーサーを研究してきたにもかかわらず、ブラックホールを10年近く研究してきた私のような誰かがまったく新しいものを見つけることができるのはエキサイティングです」とLaMassaは付け加えました。
チームの研究は、次の号に掲載されます 天体物理ジャーナル。論文のプレプリントはこちらから入手できます。
