チャンドラディープフィールドノースのX線画像。画像クレジット：NASA / PSUクリックして拡大
ペンシルベニア州の天文学者によると、X線観測所の調査のデータは、ブラックホールの数がはるかに多く、研究者が予想したよりも進化が異なることを示しています。
「私たちはすべてのブラックホールの人口調査を望んでおり、それらがどのようなものかを知りたいと思っていました」と天文学と天体物理学の教授であるニール・ブラントは言いました。 「また、ブラックホールが宇宙の歴史の中でどのように成長したかを測定したかったのです。」
ブラントと他の研究者たちは、NASAのチャンドラX線天文台と、拡張されたチャンドラディープフィールドサウスと呼ばれる南半球の同様のパッチを使用して、チャンドラディープフィールドノースと呼ばれる北半球の空のパッチを見ることによって、まさにそれを行いました。調査は、チャンドラと欧州宇宙機関のX線マルチミラーミッションニュートンの両方を使用して、空の他の部分でも行われています。
研究者は、ブラックホールの周りの領域がX線と可視光を放射するため、X線の放射を調べました。 X線の透過性は、ブラックホールを特定する直接的な方法を提供します。また、X線を使用することで、天文学者は銀河の星からの可視光によって信号が消されることなく、銀河の中心にあるブラックホールを正確に特定できるようになると、ブラントは米国科学振興協会の年次総会の出席者に語った。セントルイス、ミズーリ2月17日。彼らが研究したブラックホールは、銀河の中心に存在し、活発にX線を放出しているブラックホールであるため、活発な銀河核と呼ばれています。
「私たちは巨大銀河の中心に活発な超巨大ブラックホールを発見しました」とブラントは言いました。 「私たちの銀河は、その中心に260万の太陽質量を測定する独自のブラックホールも持っています。私たちのブラックホールは今日はアクティブではありませんが、過去にはアクティブであったと推測されます。」
これらの深い銀河系外のX線調査では、X線データの取得を妨げる可能性のあるものはほとんどない、慎重に選択された空のパッチを調べました。チャンドラは、チャンドラディープフィールドノース（満月の3分の2の大きさの空の領域）を2年間で23日間観察しました。研究者たちは約600のX線源を検出しました。 X線画像をハッブル宇宙望遠鏡が撮影したまったく同じ空のスライスの光学画像と比較すると、ほぼすべての600個の点光源が光学銀河に対応しており、X線シグネチャの光源であるブラックホールが銀河の中心。
「X線天文学者は、これらの活動的な銀河核を特定することにおいて、他の誰よりも約10倍優れています」とBrandt氏は述べています。 「より多くの時間があれば、私たちはさらに上手になり、さらに深く行くことができました。」
研究者が発見したのは、超大規模なブラックホールが予想よりも多いということです。彼らはまた、ブラックホールがチャンドラの仕事の前に予想された天文学者とは異なって進化したことを発見しました。チャンドラが発見した600個のブラックホールから外挿すると、ブラントは全天に約3億個の超巨大ブラックホールがあることを示唆しています。
非常に多くのブラックホールの存在は、かつて本当に拡散した宇宙X線背景放射であると考えられていたものが、実際には点光源からのものであることを確認しました。
1960年代に、天文学者は銀河の中心に非常に遠く、非常に明るいブラックホールであるクエーサーを発見しました。クエーサーは、最初は準星の電波源と呼ばれていましたが、熱心に研究されていました。研究者たちはすぐに、これらのオブジェクトの一部だけがラジオエミッタであり、宇宙の歴史の初期に形成されたことに気付きました。
「クエーサーは壮観ですが、典型的な活動的な銀河核を代表するものではありません」とBrandtは述べています。 「今、チャンドラや他のX線観測所を使用して、遠くの高赤方偏移の宇宙の中程度の明度の典型的な活動銀河核を見つけて研究することができます。」
クエーサーと中程度の光度の活動銀河核もまた、異なって進化しました。クエーサーは若い銀河の現象ですが、中程度の光度の活動銀河核は、宇宙の時間の後半にピークに達しました。
「活動的な銀河核が宇宙の時間の経過とともに変化するかどうかを知りたいのです」とブラントは言いました。 「ブラックホールは、宇宙の歴史の中で同じように摂食して成長しますか？」
研究者は、他の波長と比較してX線で出てくる相対的なパワーの量を調べ、この比率が130億年以上変化しないことを発見しました。彼らはX線スペクトルを調べ、これらも時間の経過とともに変化しないことを発見しました。
「バックホールの空間密度の大幅な変化にもかかわらず、アクティブな銀河核を駆動する個々のエンジンは非常に安定しています」とBrandt氏は述べています。
Brandtは、ChandraがChandra Deep Field-Northを長期間にわたって観察し、より機密性の高い、より深いデータを取得できると考えています。これにより、現在見えなくなっている銀河が明るくなります。また、より多くのX線を収集して、より良いX線スペクトルと変動分析を可能にします。より感度の高いプロービングにより、研究者たちは、私たちのような非アクティブな銀河の数の増加も検出しています。
「チャンドラは今から6年間うまく機能している」とBrandtは語った。 「チャンドラとニュートンがさらに10年以上観察を続けることができない理由はありません。」
元のソース：PSUニュースリリース
