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2024-05-17 20:23:07
NASA のチャンドラ X 線天文台を使用している天文学者は、天の川銀河の中心にある超大質量ブラックホールである射手座 A* から高温ガスを遠ざける「排気口」を発見しました。 この噴出口は地球から約 26,000 光年離れており、以前に発見された銀河面に垂直な煙突のような構造物に接続されています。 チャンドラのデータは、天の川銀河の外縁に向かってガスを集めるのに役立つ円筒形のトンネルを示しています。 この結果は、天の川銀河のブラックホールがどのように物質を取り込み、拒否するのかを明らかにします。
この画像は、天の川銀河の中心近くの領域を X 線と電波で示しています。 画像の下部、中央付近には、塗料の飛び散りに似た、光り輝く、もつれた物質の結び目があります。 これは画像内で最も明るい領域であり、射手座 A* として知られる銀河の中心にある超大質量ブラック ホールが含まれています。 画像の下 3 分の 1 は、怒れる火災嵐のように見えます。 赤とオレンジの縞模様が四方八方に散らばり、あたかも火の残り火がパチパチ音を立てて一斉に空中に飛び出したかのようです。 右側から中央に向かって炎のような構造物がなめています。 画像の大部分には、チャンドラによって検出された X 線を示すうっすらとした青い雲が注入されています。 いくつかの場所では、うっすらとした青い雲が青緑色の光の球を形成しているように見え、塵の輪として知られています。 これらは、明るい X 線源からの X 線が、その周囲の塵に反射することによって引き起こされます。 これらの塵の輪は、夜の曇ったプールで輝く水中ライトに似ています。 画像中央の射手座A*から立ち上るのは、煙突と呼ばれる青い光の柱です。 この高温ガスの煙突は、星で満たされた赤い雲に囲まれており、小さな赤い斑点として現れています。 青い柱の上部近くには、イラスト付きの灰色のボックスで囲まれた水色の縞模様があります。 この筋は煙突排気口と呼ばれます。 すぐ左側には、チャンドラが観察した煙突通気口の拡大画像を示す別のイラスト付きボックスがあります。 画像クレジット: NASA / CXC / シカゴ宇宙 / マッキー 他。 / NRF / SARAO / MeerKAT / SAO / N.ウォーク。
煙突は天の川の中心から始まり、銀河の渦巻き円盤に対して垂直に立っています。
天文学者らは以前、NASAのチャンドラミッションとESAのXMMニュートンミッションからのX線データを使用して煙突を特定していた。
MeerKAT 電波望遠鏡によって検出された電波放射は、煙突内のガスを囲む磁場の影響を示しています。
最新のチャンドラのデータにより、銀河面にほぼ垂直ないくつかの X 線隆起が明らかになりました。
天文学者らは、これらは円筒のような形をしたトンネルの壁であり、高温のガスが煙突に沿って上向きに移動し、銀河の中心から遠ざかるときにそれを集めるのに役立つと考えています。
新たに発見された噴出口は、銀河の中心から約700光年離れた煙突の頂上付近に位置する。
シカゴ大学の天文学者スコット・マッキー博士は、「磁場が煙突の壁として作用し、高温のガスが煙のようにそこを通って上昇しているのではないかと考えた」と述べた。
「今、煙突の上部近くに排気口を発見しました。」
天文学者らは、煙突を通って上昇する熱いガスがその経路にある冷たいガスに衝突したときに排気口が形成されたと考えている。
X 線での排気口壁の明るさは、この衝突によって発生する衝撃波 (超音速飛行機からのソニック ブームに似たもの) によって引き起こされます。
排気口の左側は、上向きに流れるガスが他の領域よりもより直接的な角度でより強い力でトンネルの壁に衝突するため、特に明るいと考えられます。
研究者らは、この高温ガスは、射手座 A* に物質が落下し、その後ブラックホールから噴火してガスが煙突に沿って上向きに上昇し、排気口から排出されるという一連の出来事から発生した可能性が最も高いと考えています。
しかし、ブラックホールにどれくらいの頻度で餌が供給されているかは正確にはわかっていません。
これまでの研究では、劇的な X 線フレアが数百年ごとに中心ブラック ホールの位置またはその近くで発生することが示されており、そのため、これらのフレアが高温のガスを排気口を通して上方に押し上げる際に重要な役割を果たしている可能性があります。
天文学者らはまた、射手座 A* がおよそ 20,000 年ごとに引き裂かれ、星を飲み込んでしまうと推定しています。
このような出来事は強力で爆発的なエネルギーの放出につながり、その多くは煙突の通気口を通って上昇することになるでしょう。
同研究所の天文学者マーク・モリス博士は、「このエネルギーと熱が、いて座A*に大量の物質が一度に投棄されることによって引き起こされるのかどうかは分からない。まるで、大量の丸太が火の上に投棄されるかのようだ」と述べた。カリフォルニア大学ロサンゼルス校。
「あるいは、定期的に投げ込まれる焚き付けと同様に、複数の小さな負荷がブラックホールに供給されることから発生する可能性もあります。」
噴出孔内の粒子とエネルギーは、天の川銀河の中心付近にある 2 つの神秘的ではるかに大きな構造の起源についての手がかりを提供します。NASA のフェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡によってガンマ線で観察されたフェルミ バブルと、NASA のフェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡によって検出された eROSITA バブルです。 ESAのeROSITA X線望遠鏡。
これらは両方とも、銀河の中心から数千光年離れたところに広がる一対の構造です。
これらは、銀河の中心付近での過去の爆発活動に関する重要な情報を提供します。
フェルミ泡と eROSITA 泡はどちらも煙突の方向と、銀河の中心から始まり反対方向を指す 2 番目の X 線煙突の方向に沿って配置されています。
煙突の上部近くの排気口の漏斗効果により、高温ガスが上方に移動する際に集中し続け、泡の凝集構造の形成を促進する可能性があります。
イタリア国立天体物理研究所の天文学者ガブリエレ・ポンティ博士は、「フェルミバブルとeROSITAバブルの起源は、銀河系からの高エネルギー放射線の研究が直面する最大の謎の一つである」と述べた。
「私たちは、これらの巨大な泡の生成に大きな役割を果たす可能性のある小さな構造を発見しました。」
この研究結果に関する論文が雑誌に掲載されました。 天体物理ジャーナル。
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スコット・C・マッキー 他。 2024年。銀河中心の煙突の中央「排気口」からのX線。 APJL 966、L32; 土井: 10.3847/2041-8213/ad3248
#天文学者によると天の川の中心は通気している