ブラックホールの限界

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NASAのチャンドラX線天文台で作成されたブラックホールに関するこれまでの最高の調査によると、非常に大きなブラックホールは特定のポイントに到達し、その後は成長しなくなります。科学者たちはまた、以前は隠されていた多くのブラックホールを発見し、それらの重量制限をはるかに下回っています。

これらの新しい結果は、ブラックホールと銀河がどのように成長するかについての最近の理論的研究を裏付けています。最大のブラックホール、つまり太陽の1億倍以上の質量を持つブラックホールは、宇宙初期に猛烈に食べました。そのほとんどすべてが数十億年前に「食物」を使い果たし、強制飢餓食になりました。

チャンドラディープフィールドノースのブラックホールに焦点を当てるチャンドラディープフィールドノースのブラックホールに焦点を当てる
一方、太陽の質量が約1億から1億のブラックホールは、より制御された摂食計画に従いました。彼らはガスとほこりの彼らの食事のより少ない部分を取ったので、彼らは今日成長し続けています。

「私たちのデータは、超巨大ブラックホールがどんどん広がっているように見える一方で、他の人は放牧を好むことを示しています」と、ウィスコンシン大学マディソン校とハワイ大学のエイミー・バーガー氏は、天文ジャーナル(2005年2月)。 「私たちは今、超巨大ブラックホールがどのように成長するかをこれまでになくよく理解しています。」

一つの発見は、ブラックホールの成長と星の誕生の間に強いつながりがあるということです。以前は、天文学者は銀河の星の誕生率を注意深く研究していましたが、中心にあるブラックホールについてはあまり知りませんでした。

「これらの銀河は、星を作ると同時に中心のブラックホールに物質を失います」とバーガーは言いました。 「したがって、銀河での星形成を支配するメカニズムは、ブラックホールの成長も支配します。」

天文学者たちは、遠くにある最大のアクティブなブラックホールと、比較的近く、比較的穏やかなブラックホールの両方を正確に調査しました。さて、初めて、その間のものは正しくカウントされました。

図解された最大のブラックホールの成長図解された最大のブラックホールの成長
NASAのゴダード宇宙飛行センターの共著者であるメリーランド州グリーンベルトの共著者であるリチャードムショツキー氏は、「彼らの習慣を理解することを望む場合、すべての成長するブラックホールの正確な人数を時間とともに把握する必要があります。」

超大質量ブラックホール自体は見えませんが、その周囲の加熱されたガス(そのうちのいくつかは最終的にブラックホールに落ちる)は、ブラックホールが成長するにつれて銀河の中心に大量の放射線を生成します。

この研究は、これまでに取得された最も深いX線画像、Chandra Deep Fields North and Southに加えて、「ロックマンホール」と呼ばれる領域の主要な広域調査に依存していました。 X線源までの距離は、ハワイのマウナケアにあるケック10メートル望遠鏡での光学分光追跡によって決定され、ブラックホールの範囲が10億光年から120億光年未満であることを示しています。

X線はガスやほこりを透過して光学放射や紫外放射を遮断する可能性があるため、非常に長時間露光のX線画像は、他の方法では気付かれないブラックホールを見つけるために重要です。

チャンドラは、約1億個の太陽よりも小さいブラックホールの多くが大量のほこりやガスの下に埋もれており、ブラックホールの近くにある加熱された物質からの光を検出できないことを発見しました。 X線はよりエネルギッシュで、この塵やガスを通り抜けることができます。ただし、最大のブラックホールには、ほこりやガスによる覆いの兆候はほとんどありません。重量の自制の形で、ブラックホールの摂食狂乱によって生成された強力な風が、残っているほこりやガスを一掃した可能性があります。

ブラックホールの成長の他の側面が明らかにされました。たとえば、超大質量ブラックホールが形成される銀河の典型的なサイズは、宇宙の時間とともに減少します。このような「宇宙規模の縮小」は、以前に星形成を受けている銀河で観測されました。これらの結果は、超大質量ブラックホールの質量がホスト銀河の中心領域の質量に比例することを発見する、近隣の銀河の観測とよく関連しています。

The Astronomical Journalの2005年2月号に掲載された他の共著者は、Len Cowie、Wei-Hao Wang、Peter Capak(ハワイ大学天文学研究所)、Yuxuan Yang(GSFCとメリーランド大学)でした。 、カレッジパーク)、アーロンステファン(ウィスコンシン大学、マディソン)。

NASAのマーシャル宇宙飛行センター(アラバマ州ハンツビル)は、NASAの宇宙ミッション総局(ワシントン)のチャンドラプログラムを管理しています。カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマン(以前はTRW、Inc.)がこの天文台の開発請負業者でした。スミソニアン天体物理天文台は、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるチャンドラX線センターからの科学および飛行業務を管理しています。

追加情報と画像は、http://chandra.harvard.eduおよびhttp://chandra.nasa.govで入手できます。

元のソース:Chandraニュースリリース

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