NASAのチャンドラX線天文台からの新しい証拠は、銀河の中心でブラックホールがどのように成長するかについての一般的な考えに挑戦しています。天文学者たちは長い間、超大質量ブラックホールとそのホスト銀河の中心にある星のふくらみは同じ速度で成長すると考えていました。ふくらみが大きいほど、ブラックホールも大きくなります。しかし、チャンドラデータの新しい研究では、銀河自体よりも速く成長している超大質量ブラックホールを持つ2つの近くの銀河が明らかになりました。
銀河の中心にある巨大なブラックホールの質量は、通常、ふくらみ、またはそれを囲む密集した星の領域に含まれる質量のごく一部（約0.2％）です。最新のチャンドラ研究のターゲットである銀河NGC 4342とNGC 4291は、それらのバルジに比べて10倍から35倍大きいブラックホールを持っています。チャンドラでの新しい観測は、ハロー、またはこれらの銀河が存在する暗黒物質の巨大なエンベロープも示しており、太りすぎです。
この研究は、2つの超大質量ブラックホールとその進化がそれらの暗黒物質ハローに関連付けられており、銀河の隆起と連動して成長しなかったことを示唆しています。このビューでは、ブラックホールとダークマターハローは太りすぎではありませんが、銀河の総質量は低すぎます。
「これにより、天体物理学で最も神秘的で最も暗い2つの現象（ブラックホールとダークマター）がこれらの銀河で結びついていることがわかります」 。、誰が新しい研究を主導したか。
NGC 4342とNGC 4291は、宇宙の観点から地球に近く、距離は7,500万光年と8,500万光年です。天文学者は以前の観測から、これらの銀河が比較的大きな質量を持つブラックホールをホストしていることを知っていましたが、その違いの原因は不明です。しかし、新しいチャンドラ観測に基づいて、彼らは潮汐ストリッピングとして知られている現象を除外することができます。
潮汐ストリッピングは、別の銀河との接近中に、銀河の星のいくつかが重力によって剥ぎ取られるときに発生します。もしこのような潮の剥ぎ取りが行われたとしたら、ハローはほとんど失われていたでしょう。暗黒物質は銀河から遠く離れているため、星よりもゆるく結びついており、引き離される可能性が高くなります。
潮汐ストリッピングを排除するために、天文学者はチャンドラを使用して、2つの銀河の周囲にある高温のX線放出ガスの証拠を探しました。 X線画像から推定される高温ガスの圧力は、銀河内のすべての物質の引力のバランスをとるため、新しいチャンドラデータは暗黒物質のハローに関する情報を提供します。高温ガスはNGC 4342とNGC 4291の周りに広く分布していることがわかりました。これは、各銀河に異常に巨大な暗黒物質ハローがあり、潮汐ストリッピングが起こりそうにないことを意味しています。
「これは、近くの宇宙で、ブラックホールが彼らのホスト銀河よりも速く成長していることについて私たちが持っている最も明白な証拠です」と同じくCfAの共著者のビル・フォーマンは言った。 「それは、銀河が接近した遭遇によって危険にさらされているのではなく、ある種の逮捕された発達があったということです。」
ブラックホールの質量は、どのようにしてそのホスト銀河の恒星の質量よりも速く成長するのでしょうか。この研究の著者は、ブラックホールがその歴史の非常に早い段階で消費しているのは、銀河中心でゆっくりと回転しているガスの集中が大きいことだと示唆しています。それは急速に成長し、成長するにつれて、それが付着または飲み込むことができるガスの量は、付着からのエネルギー出力とともに増加します。ブラックホールが臨界質量に達した後、ガスの継続的な消費によって電力が供給されて爆発すると、冷却が妨げられ、新しい星の生成が制限されます。
「銀河に星がまったくなくなる前に、超巨大ブラックホールが巨大なサイズに達した可能性がある」とボグダン氏は語った。 「それは、銀河とブラックホールが一緒に進化する方法についての私たちの考え方の大きな変化です。」
結果は、6月11日、アラスカ州アンカレッジで開催された米国天文学会第220回会議で発表されました。この研究は、The Astrophysical Journalへの掲載も認められています。
