一部のクエーサーは1兆個を超える星の光で輝きます

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クエーサーは宇宙で最も明るい天体の一部です。最も明るい星は非常に明るく、1兆個の星を超えています。しかし、なぜ？そして、それらの明るさは、それらをホストする銀河について私たちに何を伝えますか？

その質問に答えようとするために、天文学者のグループは最も明るくて最も近いクエーサーの28をもう一度見ました。しかし、彼らの仕事を理解するために、私たちは超大質量ブラックホールから始めて、少し前に戻る必要があります。

超大質量ブラックホール（SMBH）は、100万個を超える太陽質量を持つブラックホールです。それらはそれよりもはるかに大きくなることもあります。何十億もの太陽質量。これらの実体の1つは、矮小銀河などを除くほとんどの銀河の中心にあります。

それらは巨大な星の重力崩壊の結果であり、それらはそこから光でさえも何も逃げることができない空間の回転楕円体の塊を占めています。

天の川には、これらのSMBHの1つがあります。射手座Aスター（Sgr A *）と呼ばれ、太陽の質量は約260万です。しかし、Sgr A *はSMBHにはかなり落ち着いています。他のSMBHははるかにアクティブであり、アクティブ銀河核（AGN）と呼ばれます。

AGNでは、ブラックホールが物質を積極的に付着させ、加熱するガスのトーラスを形成します。そうすることで、ガスは電磁放射を放出します。 AGNは、電磁スペクトル全体にわたって放射線を放出できます。

AGNにはサブクラスがあり、新しい研究ではクエーサーと呼ばれるそれらのサブクラスの1つに焦点を当てています。クエーサーは最も強力なタイプのAGNであり、1兆の太陽の光で輝きます。しかし、これらのクエーサーのいくつかは、トーラスの背後に隠れているため、視線が遮られます。クエーサーの研究では、これらは見づらいため、無視または省略されます。

しかし、クエーサーの母集団からそれらを省略すると、何かが欠けている可能性があるため、問題が発生します。また、クエーサーに関する中心的な質問の1つが適切に処理されない可能性があることも意味します。

質問は本当に多面的です：これらの非常に明るいAGNは、非常に大規模なブラックホールへの適度な降着によって駆動されますか？または、それらは、より適度な質量のブラックホールへの極端な付加によって駆動されていますか？または多分何かが起こっています。それらは星形成銀河から楕円銀河のようなより静穏なものに移行するホスト銀河によって供給されていますか？見づらいクエーサーを無視または省略することにより、回答を見つけることが難しくなります。

天文学者のチームは近くにあり、最も明るいものの中にある28 AGNを見ました。それらのほとんどはたまたま楕円銀河でした。それらを選択するための唯一の基準は、核の激しい活動でした。それらの電波放射は数万の因子に及び、それらの質量も広範囲をカバーしています。天文学者達は、これらの明るいAGNが、より低い光度のあいまいなAGNと区別される他の特有の性質を持っているかどうかを知りたがっていました。

彼らは何を見つけましたか？

これらは、この研究における興味深い、驚くべき結果です。結果の中には他の研究と一致するように見えるものもあれば、穀物に反対するものもあります。

チームには、研究のすべてのホスト銀河の画像はありませんが、画像があるのはすべて楕円銀河、または少なくともふくらみが支配的な形態です。これは、光度の低いクエーサーに関する他の研究とは対照的であり、28のホスト銀河の少なくとも一部が渦巻状であるとの期待も持っています。
ホスト銀河はかなり広い範囲の質量に広がり、比較的高い質量が集中しています。これらのより高い質量と高い光度は、活動的な星形成銀河からより静止した回転楕円体銀河への変換と一致します。
選択された28のAGNでの電波放射には非常に多様性があります。つまり、彼らの結論で述べているように、「私たちのタイプのソースには明確で堅牢な定義特性」がないということです。
X線の明度とブラックホールの質量の範囲は、電波の明度の広大な範囲を説明できません。
サンプル内で最も明るく不明瞭なソースは、降着率が高い低質量ブラックホールや降着率が低い大きな質量ブラックホールのいずれからも供給されていません。

彼らの論文の結論で、著者たちはその発見を要約し、今のところ、少なくとも、1兆個の星の光で輝いているこれらの最も明るいクエーサーについての明確な説明はないようです。

「グループとして、BASS / DR1の最も明るい不明瞭なAGNのいくつかのサンプルは、ブラックホールの質量、エディントン比、および/またはホスト銀河の恒星の質量に関して、特徴的な特性を示さないことがわかりました。」

彼らはまた、ホスト銀河がほとんどすべて楕円形であることを指摘し、これは驚くべき発見でした。この発見が他の研究者によって裏付けられる場合、「…強いSMBH成長のエポックが銀河の（星形成）円盤から（クエンチされた）楕円形への変換にリンクされているという一般的な考えを裏付けるいくつかの間接的な証拠を提供するかもしれません（クエンチされた）楕円形（つまり、主要な合併を通じて）。」

この研究の背後には21人の研究者がおり、ハーバード大学とスミソニアン天体物理学センター、テルアビブ大学、京都大学、JPL、海軍天文台、ESO、その他多くの機関に所属しています。彼らの研究のデータは、70か月のSwift / BAT全天サーベイと、Keck、VLT、およびPalomar観測所を使用した観測から得られたものです。この研究のタイトルは「BAT AGN Spectroscopic Survey – XIII。低赤方偏移の宇宙で最も明るい不明瞭なAGNの性質。」これは、王立天文学会の月例通知に掲載されています。