たぶん、超大質量ブラックホールとそれらのホスト銀河の間には関係がないのでしょうか？

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何十年もの間、天体物理学者たちは超大質量ブラックホール（SMBH）とそれぞれの銀河との関係に戸惑っていました。 1970年代以来、大規模な銀河の大部分は中心にSMBHを持ち、それらは回転するガスとダストのトーラスに囲まれていると理解されてきました。これらのブラックホールとトーラスの存在は、大規模な銀河にアクティブな銀河核（AGN）をもたらす原因です。

しかし、国際的な研究者チームによって行われた最近の研究は、この関係を研究するときに驚くべき結論を明らかにしました。 Atacama Large Millimeter / submillimeter Array（ALMA）を使用して銀河中心からの強力なイオン化ガスの流出があるアクティブな銀河を観察した結果、SMBHとそのホスト銀河の間に関係がないことを示す結果が得られました。

この研究は、「強いイオン化ガスの流出を伴う、赤外線で明るいダストで隠された銀河では強い分子ガスの流出の兆候はない」と題され、最近、 天体物理ジャーナル。この研究は、台湾のアカデミア・シニカ天文学および天体物理学研究所の鳥羽芳樹氏が主導し、愛媛大学、工学院大学、国立天文台、高等研究大学院大学、およびジョンズ・ホプキンス大学からのメンバーを含みました。。

SMBHが銀河の進化にどのように影響したかという問題は、現代の天文学において未解決の最大の問題の1つです。天体物理学者の間では、SMBHが銀河の形成と進化に大きな影響を与えるというのは、先見の明のある結論です。この受け入れられた概念によれば、SMBHは銀河の分子ガスに大きく影響し、星の形成に大きな影響を与えます。

基本的に、この理論は、より大きな銀河がより多くのガスを蓄積し、その結果より多くの星とより大きな中央ブラックホールをもたらすと考えています。同時に、フィードバックメカニズムがあり、ブラックホールが大きくなると、自分自身にさらに多くの問題が発生します。これはそれらが放射と粒子ジェットの形で途方もない量のエネルギーを送り出す結果となり、それはそれらの近くでの星の形成を削減すると信じられています。

しかし、赤外線（IR）で明るいダストで隠された銀河（DOG）– WISE1029 + 0501 –を観察すると、Yoshikiと彼の同僚は、この概念に反する結果を得ました。チームは、ALMAを使用して詳細な分析を行った後、WISE1029 + 0501から大量の分子ガスが流出する兆候はないことを発見しました。彼らはまた、銀河における星形成活動は、より激しくも抑制もされていないことを発見しました。

これは、WISE1029 + 0501のSMBHからの強力なイオン化ガスの流出が、周囲の分子ガスや星の形成に大きな影響を与えなかったことを示しています。鳥羽芳樹博士が説明したように、この結果は：

「[H] asは、銀河と超大質量ブラックホールの共進化をさらに不可解にしました。次のステップは、この種の銀河のより多くのデータを調べることです。それは銀河と超巨大ブラックホールの形成と進化の全体像を理解するために重要です。」

これは、従来の知恵に直面するだけでなく、中央のブラックホールの質量とそれらのホスト銀河の質量との間に密接な相関関係を示した最近の研究にも直面しています。この相関関係は、超巨大ブラックホールとそのホスト銀河が過去138億年の間に一緒に進化し、それらが成長するにつれて密接に相互作用したことを示唆しています。

この点で、この最新の研究は、SMBHとその銀河の間の関係の謎を深めるだけでした。愛媛大学の教授で研究の共著者である長尾徹氏は次のように述べている。

「天文学者は超巨大ブラックホールの活動と銀河の星形成の実際の関係を理解していません。したがって、私たちを含む多くの天文学者は、共進化の謎を明らかにするために、核流出と星形成活動の間の相互作用の実際のシーンを観察することを熱望しています。」

DOGは核内に活発に成長するSMBHを持っていると天文学者は信じているため、チームは研究にWISE1029 + 0501を選択しました。特に、WISE1029 + 0501は、流出するガスがSMBHからの強い放射によってイオン化されている銀河の極端な例です。そのため、研究者達はこの銀河の分子ガスに何が起こるかを見ることに非常に動機付けられてきました。