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2025-12-13 23:12:00
何十年もの間、科学者たちは、私たちの宇宙の大きな銀河の中心に超大質量ブラックホール（SMBH）があることを認識してきました。これらの巨大な星は、太陽の数百万倍から数十億倍の質量があり、星の形成と銀河の長期的な進化に重要な役割を果たしています。によると 最近の研究 NASA のチャンドラ X 線天文台を使用して行われた観測に基づくと、ほとんどの矮小銀河はこの傾向に逆らう可能性があるようです。これは、ほぼすべての銀河の中心部に巨大なブラックホールがあるという彼らの理論とはまったく対照的です。
国際天文学者チームにはNASAの研究者も含まれていた X線天体物理学研究室、 重力宇宙研究所、 ネバダ天体物理学センター (NCfA)、 エクストリーム・グラビティ研究所 (XGI)、 国立核物理研究所 (IFIN)、 国立天体物理研究所 (INAF)、および複数の大学。彼らが論文で説明しているように、中心の大質量ブラックホールは、局所的な低質量銀河には遍在していない*The Astrophysical Journal* に最近掲載された論文では、研究チームはチャンドラが 20 年間にわたって観測した 1,600 以上の銀河からのデータを使用しました。
研究者らは研究のために、天の川銀河の数パーセントの質量からその10倍の質量の銀河までの銀河を観察した。彼らは、大質量銀河の 90% 以上の中心に明るい X 線源があり、これは SMBH の明確な兆候であると指摘しました。物質がブラック ホールの周囲の降着円盤に落下すると、光速に近い速度まで加速され、複数の波長 (X 線を含む) にわたって膨大な量のエネルギーが放出されます。より小さな銀河を観察したところ、ほとんどの銀河の中心に明るいX線源が欠けていることが判明した。
*NGC 6278 および PGC 039620、ラベル付き。クレジット: NASA/CXC/SAO/F。 Zou et al./SDSS/SAO/N.歩く*
研究者らは 2 つの考えられる説明を検討しました。 1つは、これらのそれほど重くない銀河では、大質量ブラックホールを含む銀河の割合がはるかに少ないということであり、もう1つは、X線放射の量が微弱すぎてチャンドラが検出できないということでした。研究チームは両方の可能性を検討し、矮小銀河の約 30% だけが巨大なブラック ホールを抱えている可能性が高いと結論付けました。結論に達するために、研究チームは、ブラック ホールに落下するガスの量が X 線波長での明るさをどのように決定するかを検討しました。
ブラックホールが小さいほど、引き込む物質も少なくなる可能性が高いため、X線ではより暗くなり、検出できないことがよくあります。しかし、落下物質の減少では説明できないX線欠損があることも判明した。この追加の欠陥について考えられる唯一の説明は、多くの低質量銀河には SMBH がまったく存在しないということです。ミシガン大学の天文学教授で、この研究の共著者であるエレナ・ガロ氏は、「チャンドラのデータの分析に基づいて、これらの小さな銀河には、大きな対応する銀河よりも実際にはブラックホールの数が少ないと考えています」と述べた。
現在、中小企業の形成方法については主に 2 つの理論があります。 1 つ目は、直接崩壊ブラック ホール (DCBH) 理論です。これは、巨大なガス雲が直接崩壊してブラック ホールを形成し、最初から数千の太陽質量になると仮定します。もう 1 つは、大質量星が崩壊してブラック ホールを形成し、その後合体してより大きな星を形成し、最終的に SMBH につながるという恒星崩壊シード (SCS) 理論です。ミシガン大学アナーバー校の筆頭著者ファン・ゾウ氏が説明したように、このブラックホールの国勢調査はこの議論に光を当てる可能性がある。
これらの小さな銀河のブラック ホールの頭数を正確に取得することが重要です。それは単なる簿記以上のものです。私たちの研究は、超大質量ブラックホールがどのように誕生するのかについての手がかりを与えてくれます。また、新しいまたは将来の望遠鏡で矮銀河内のブラックホールの痕跡がどのくらいの頻度で見つかるかについての重要なヒントも提供します。
この研究は DCBH 理論を支持しています。なぜなら、代替案では、巨大なブラックホールと同じ割合のブラックホールを持つより小さな銀河が生じるからです。彼らの結果は、矮小銀河と SMBH の合体によって引き起こされる重力波 (GW) の研究にも重要な意味を持つ可能性があります。 SMBHの数がはるかに少ないということは、GWの発生源が少なくなり、ブラックホールによって消費される星の割合がはるかに低いことを意味します。そのため、チームの研究は、次のような次世代の天文台についての予測を提供します。 レーザー干渉計 宇宙アンテナ (LISA) は、いつ運用可能になるかわかります。
#最近の調査で矮小銀河には超大質量ブラックホールが存在しない可能性があることが判明