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2024-09-18 17:43:44
ウィル・ダナム
ワシントン(ロイター) – 遠方の銀河系内にある超大質量ブラックホールから、反対方向に2本の強力なエネルギービームが発射されていることが検出された。これは、これまで発見された中で最大のジェットで、私たちの広大な天の川銀河の直径の約140倍に及ぶ。
ブラックホールは、地球から約 75 億光年離れた銀河の中心にあります。1 光年は光が 1 年間に移動する距離で、5.9 兆マイル (9.5 兆 km) です。光が移動するには時間がかかるため、遠く離れた場所を見ることは時間をさかのぼることになり、これらの観測は宇宙が現在の年齢の半分以下だった時代にまでさかのぼります。
ブラックホールは、非常に密度が高く、重力が強すぎて光さえも逃れられない天体です。天の川銀河を含むほとんどの銀河の中心には、巨大なブラックホールがあります。ブラックホールの中には、その巨大な重力によって、落下してくるガス、塵、星などの物質を飲み込みながら、両極から高エネルギー粒子と磁場のジェットを宇宙に噴射するものもあります。
オランダを中心とするアンテナネットワークであるLOFAR(低周波アレイ)電波望遠鏡を使用して新しい研究で記録された2つのジェット構造は、端から端まで2,300万光年にわたって広がっています。
ブラックホールの周囲で起こる激しい出来事によって生じるこれらの超高温のジェットは、電子と陽電子と呼ばれる亜原子粒子と磁場で構成され、ほぼ光速で動いています。
研究者たちは、この2つのジェットを、古代ギリシャ神話の巨人にちなんでポルフィリオン(発音は「poer-FEER-ee-ahn」)と名付けた。ポルフィリオンは、同様のジェットのこれまでの記録保持者よりも約30%長い。
「ポルフィリオンのようなジェットシステムは、ビッグバン以来宇宙で発生した最もエネルギーの強い光景の一つであるようだ」と、ネイチャー誌に掲載された研究論文の主執筆者で、カリフォルニア工科大学の天体物理学者、マルティン・オエイ氏は、約138億年前に宇宙の始まりとなった出来事に言及して述べた。
「ジェットは、磁化された物質が回転するブラックホールに落ち込むときに形成されるというのが一般的な理解だ」と、イギリスのハートフォードシャー大学の天体物理学者で研究の共著者であるマーティン・ハードキャッスル氏は付け加えた。「ジェットは、物質がブラックホールに継続的に落ち込むことで維持される必要がある。物質の量は、1年間に太陽質量(太陽の質量)程度だ」
このようなジェットは肉眼では見えず、最初は小さく始まり、時間の経過とともに大きくなります。
「ブラックホールがこうしたジェットを生成できることは以前から知られていた。しかし興味深いのは、このような大きな構造を生成するには、ジェットが長期間、約10億年にわたって継続する必要があることだ」とハードキャッスル氏は語った。
ポルフィリオンのジェットは、太陽のような恒星の何兆個分にも匹敵するエネルギーを発し、母銀河をはるかに超えて広がっています。
「これは、最も大規模な宇宙衝突の際に放出されるエネルギーに相当します。例えば、それぞれ数千の銀河を含むこともある2つの銀河団が合体するときに発生する衝突です」とオエイ氏は語った。
「それが親ブラックホールから非常に遠くまで広がっているという事実は、それがエネルギー、粒子、磁場を宇宙の網の隙間、つまり銀河のグループとフィラメントの間の隙間に運んでいる可能性があることを意味します。この隙間は宇宙の大規模構造を構成していることが分かっています。これは、現在の宇宙に遍在する磁場を理解するのに役立つかもしれません」とハードキャッスル氏は語った。
研究者らは、このようなジェットは星間空間のガスを加熱し、冷たいガス雲を必要とする新しい星の形成を阻害し、居住可能な惑星に損傷を与える可能性があると述べている。
天の川銀河の超大質量ブラックホールは現在静止状態にあり、そのようなジェットは存在しない。
「重要な発見は、条件が整えば、ブラックホールからのジェットは、宇宙の主要な宇宙構造、つまり銀河団、宇宙フィラメント、宇宙ボイドと同じくらいの大きさになる可能性があるということです」とオエイ氏は言う。「これは、個々のブラックホールが、それが存在する銀河をはるかに超えて広がる影響圏を持つ可能性があることを意味します。」
(ウィル・ダナム記者、リサ・シュメイカー記者による編集)
#遠く離れたブラックホールが記録的なエネルギージェットを放出