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2024-09-18 16:00:42
ポルフィリオンとして知られる巨大なブラックホールジェットのイラスト
カリフォルニア工科大学
ブラックホールから噴出する一対のジェットは、2,300万光年にわたって広がり、天の川銀河220個分の長さに相当します。これは非常に大きいため、ブラックホールと宇宙の構造の両方に対する私たちの理解を変える可能性があります。
「ジェットを物体として考えると、これは私たちが知る宇宙最大の物体だと言えるでしょう」と英国ハートフォードシャー大学のマーティン・ハードキャッスル氏は言う。
ハードキャッスル氏と彼の同僚がポルフィリオンと名付けたこのジェットは、地球から約75億光年離れた遠方の銀河にあるブラックホールから来ている。現在我々の元に届くジェットの光は、宇宙がまだ63億歳、つまり現在の半分ほどの年齢だった頃に旅を始めた。
研究者らは、ヨーロッパの多くの国にまたがる何千もの電波アンテナで構成された低周波アレイ（LOFAR）望遠鏡を使用して、このジェットと、同様に数百万光年の幅がある少なくとも10組のジェットを特定した。その後、インドとハワイの望遠鏡を使用した追跡観測により、ホスト銀河の位置が特定された。
ハードキャッスル氏によると、これほど巨大なジェットを発生させるには、原因となるブラックホールが10億年にわたって毎年太陽1個分の物質を飲み込む必要があったという。この期間に物質がブラックホールに落ち込むと、その一部はブラックホールの磁場によってねじれ、加速され、宇宙空間に噴出してジェットを形成する。
宇宙の初期には、物質は現在の宇宙よりも密集していたため、別の宇宙物体に邪魔されることなく、これほど長期間にわたってジェットが持続するのは珍しいことだとハードキャッスル氏は言う。「これは、銀河が非常に活発な宇宙の時代に戻っています。多くのことが起きているのに、このブラックホールは10億年の間、多かれ少なかれ抑制されることなく噴出し続けてきたのです」と同氏は言う。
「このようなことは不可能だと思っていた」とドイツのマックス・プランク原子核物理学研究所のローラ・オリベラ・ニエトは言う。「単に、維持するには大きすぎるように思えたからだ。 [jet] 長い間。」
これほど巨大なビームがどのように形成されるのか、またその影響はどのようなものなのかをシミュレーションすることさえ、距離が関係するため極めて難しいと彼女は言う。「これが物理的に可能なのかを理解するのは本当に難しいことです。コンピューターに載せることはできません。大きすぎるのです。」
ポルフィリオンは、他の銀河の形成に影響を及ぼすほど遠くまで広がっており、他の領域にエネルギーと磁場を注入する可能性があるとハードキャッスル氏は言う。これは、宇宙の磁場がどこから来るのかという謎を解明する助けにもなるかもしれない。「ポルフィリオンは、銀河間の隙間にエネルギーと磁場と粒子を放出します」とハードキャッスル氏は言う。「これは、磁場を非常に小さなスケールから非常に大きなスケールに運ぶメカニズムです。」
これらのジェットは、ブラックホールのような物体は宇宙のそれほど広範囲に影響を及ぼさないと仮定しているいくつかの宇宙論を揺るがす可能性もある。
「このような結果は、宇宙の大規模構造がどのように形成され、進化するかを理解したいのであれば、そのような流出を起こすシステムのような、宇宙のより小さな構成要素がそれにどのような影響を与えるかについても考える必要があることを示しています」とオリベラ・ニエト氏は言う。
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#ブラックホールのジェットは巨大で宇宙論を揺るがす可能性がある