銀河の中心にある大きなブラックホールは、空腹の獣である可能性があります。しかし、過去数光年の間、そのガスと塵をこれらの超巨大ブラックホールの浮き沈みに押し込んだものは何でしょうか？
銀河間の融合は銀河内のガスと塵を乱し、物質をブラックホールのすぐ近くに押し込むことが理論化されています。つまり、アクティブ銀河核（AGN）をホストしている140個の銀河に関する最近の研究（銀河中心のアクティブブラックホールの別名）まで、これらのAGNを含む銀河の多くは過去の合併の兆候を示さないという強力な証拠が得られました。
研究は天文学者の国際チームによって行われました。 Max Planck Institute for AstronomyとそのチームのMauricio Cisternasは、XMM-Newton X線天文台によって画像化された140の銀河からのデータを使用しました。彼らがサンプリングした銀河の赤方偏移はz = 0.3-1の間でした。つまり、それらは約40から80億光年離れています（したがって、私たちが見る光は約40から80億年前のものです）。
彼らは問題の銀河の画像を見ただけではありませんでした。活動中の核が合併によってよりゆがめられていると示す銀河を分類することへのバイアスは侵入するかもしれません。むしろ、AGNホスト銀河と同じ赤方偏移からの非活動銀河の画像を使用して、銀河の「コントロールグループ」を作成しました。彼らは、複数の波長の光による空の広い領域の調査である宇宙進化調査（COSMOS）から画像を取得しました。これらの銀河は、研究したいものと同じ赤方偏移に由来するため、銀河進化の同じ段階を示しています。全体として、比較サンプルには1264個の銀河が含まれていました。
彼らが研究を設計した方法には、天文学の分野では通常使用されない科学の信条、つまりブラインド研究が含まれていました。 Cisternasと彼のチームには、AGNを含まない9つの比較銀河があり、活動銀河の兆候を示した140の銀河のそれぞれに同じ赤方偏移がありました。
彼らが次にしたことは、画像内の明るい活動的な核の兆候を取り除くことでした。これは、AGNを含む140個の銀河のサンプルに含まれる銀河は、本質的に 現れる AGNのはっきりとした兆候のない銀河のように訓練された目にも。次に、制御銀河と変更されたAGN画像を10人の異なる天文学者に提出し、それらすべてを「歪んだ」、「中程度に歪んだ」、または「歪まない」として分類するように依頼しました。
彼らのサンプルサイズはかなり扱いやすく、多くの銀河の歪みは微妙すぎてコンピューターが認識できないため、パターンを求める人間の脳が画像分析ツールとして選択されました。これはおなじみのように聞こえるかもしれませんが、同様のことがGalaxy Zooのアマチュア銀河分類器である人々と大成功を収めて行われています。
銀河が別の銀河と融合するとき、合併はその形状を識別可能な方法で変形します。それは、通常は滑らかな楕円銀河の形状を歪め、銀河が渦巻状である場合、腕は少し「巻き戻されていない」ように見えます。銀河の合併がAGNの最も可能性の高い原因である場合、活動中の核を持つ銀河は、この過去の合併による歪みを示す可能性が高くなります。
チームはこの研究を盲検化するこのプロセスを経て、画像を見ている人々がAGNをより歪んだものとして分類することに対して持つあらゆる偏りを排除しました。銀河のサンプルサイズがかなり大きいことと、画像を分析するときにバイアスを取り除くことの両方により、AGNと合併の間に相関関係が存在するかどうかを明確に示すことを望みました。
結果？アクティブな銀河核をもつ銀河は、比較サンプルの銀河よりも全体的に歪みを示さなかった。著者が論文で述べているように、「AGNホストが関与する合併と相互作用は支配的ではなく、非アクティブな銀河よりも頻繁に発生しません。」
これは、天文学者が銀河系の合併をAGNの主な理由として指摘できないことを意味します。この研究は、AGN生成の少なくとも75％-少なくとも過去40〜80億年の間-が銀河系の合併以外の情報源からのものである必要があることを示しています。これらの情報源の可能性が高い候補は次のとおりです。「銀河系の嫌がらせ」、衝突はしませんが、互いに重力的に影響を与えるのに十分接近している銀河。銀河の中心バーの不安定性;または銀河内の巨大分子雲の衝突。
AGNの大部分が銀河の合併によって引き起こされないことを知ることは、天文学者が銀河の形成と進化をよりよく理解するのに役立ちます。それらをホストする銀河の活動的な核は、銀河の形成に大きく影響します。このプロセスは「AGNフィードバック」と呼ばれ、AGNから流出するエネルギーと銀河の中心にある周囲の物質との間の相互作用から生じるメカニズムと効果は、天文学の研究のホットなトピックです。
80億年よりはるかに遠い過去の合併は、まだAGNと相関している可能性があります。この研究では、これらの銀河の特定の母集団のみが除外されています。これは、ハッブル宇宙望遠鏡とジェームズウェッブ宇宙望遠鏡。彼らの研究はAstrophysical Journalの1月10日号に掲載され、プレプリント版はArxivで入手できます。
出典：HSTニュースリリース、Max Planck Institute for Astronomy、Arxiv紙
