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遠くにある「小さな赤い点」銀河には赤ちゃんブラックホールが含まれている可能性がある

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によって発見された「小さな赤い点」の集合NASA、ESA、CSA、STScI、および D. Kocevski (Colby U.)/宇宙望遠鏡科学研究所公共普及室 ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) によって発見された信じられないほど明るい銀河は、結局のところそれほど明るくない可能性があります。これらの銀河はかつて、巨大なブラックホールや、私たちが予想していたよりもはるかに多くの星が含まれていると示唆し、宇宙についての私たちの理解をひっくり返す恐れがありましたが、現在天文学者たちは、これらの銀河には実際には「赤ちゃん」ブラックホールが含まれているのではないかと考えています。 JWST は、初期宇宙をスキャンした最初の数年間で、天文学者が「小さな赤い点」 (LRD) と呼んだ、非常に赤色で非常に明るい銀河を何百個も予期せず発見しました。 これらの銀河から発せられる光の量は、これらの銀河には、私たちが知っているどの銀河よりもはるかに多く、私たちが予想する宇宙の質量に二乗するのが難しい星の密度、または、その母銀河の大きさを考慮して天文学者が考えていたよりもはるかに重いブラックホールが含まれていることが示唆されました。 これらのシナリオは両方とも、初期宇宙における銀河形成とブラックホールの成長のモデルに大幅な調整を必要としたでしょう。 しかし、これらの結論はまた、LRD の赤い色は、ブラック ホール自体の周囲、または星の周囲にある大量の塵によるものであるという仮定にも基づいていました。なぜなら、それが私たちの局所宇宙の非常に赤い銀河で通常見られるものだからです。結局、LRD に塵が含まれているという証拠が研究者らによって不足していることが判明したため、最近、その考えに疑問が生じています。 プリンストン大学のジェニー・グリーンとその同僚は、この発見はLRDとは何なのかを再認識する必要があることを意味していると考えている。 「実際に塵のせいで赤いのであれば、塵の放出を検出できると確信していましたが、その放出はまったく見つかりませんでした」とグリーン氏は言う。 「それは、それらが埃っぽいという私たちの仮定が単に間違っているという大きな手がかりでした。それがそれらが赤い理由ではありません。」 これまでの観測では、水素元素に関連する特定の単一周波数の光を測定することでLRDの全明るさを推定しており、塵がこの光にどのような影響を与えるかの典型的なモデルに基づいて、全明るさを計算するために使用することができた。 新しい分析で、グリーンと彼女のチームは、X線や赤外線を含むさまざまな光の周波数を調べることによって、2つのLRD銀河からの総発光を直接測定した。彼らは、可視光を除いて、ほとんどの周波数で、典型的な銀河よりもはるかに少ない光が発せられることを発見し、LRDが初期推定値よりも少なくとも10倍暗いことを示唆した。この発見は、LRD 内のブラック ホールに影響を与えます。 「実際にそこに私たちが思っているほど多くの光がないとしたら、ブラックホールの質量はおそらくもっと控えめなものになるでしょう」とグリーン氏は言う。 「そうすれば、ブラックホールはそれほど大質量である必要がなく、初期の時点でブラックホールの質量が多すぎる必要もないので、私たちを当惑させていた緊張の多くが本当に軽減されます。」 マサチューセッツ工科大学のチームメンバー、ローハン・ナイドゥ氏は、発光はブラックホールが標準的なブラックホールに比べて質量が比較的少ないことを示唆しているため、それらを「赤ちゃんブラックホール」と考えることができると述べている。同氏は、これは、LRDのブラックホールが実際にはブラックホール星、つまりガスに囲まれた特別なクラスのブラックホールであるという新たなイメージとも一致すると付け加えた。 「通常のブラックホールでは、実際に目で見えるのは、系から出てくる総エネルギーの氷山の一角ですが、現在私たちが理解している小さな赤い点は、実際には膨らんだブラックホールの星であると考えるべきです」とナイドゥ氏は言う。 「彼らのエネルギーのほとんどは、私たちが目で見る波長で発せられているようです。ですから、見たものがそのまま得られるのです。」 しかし、ケンブリッジ大学のロベルト・マイオリーノ氏は、ブラックホールから放射される光はその総質量ではなく成長速度を示すため、LRD内のブラックホールの質量については確信が持てないと述べている。 グリーン氏は、ベビーブラックホールの考えは有効だと主張する。 「フォトンの数がはるかに少ない場合 [being emitted]「これは、質量スケール全体が下にシフトすることを意味します。平均して、それらは塵に埋もれた通常の降着ブラックホールであると誤って仮定したときに考えられていたよりも低い質量です。」とグリーン氏は言います。 宇宙の謎：イギリス、チェシャー州 象徴的なラベル望遠鏡を見学するツアーを含むエキサイティングなプログラムで宇宙の謎を探求しながら、科学界で最も聡明な頭脳を持つ人々と一緒に週末を過ごしましょう。 トピック:…