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2025-08-08 22:21:00
1964年、天文学者は最初のブラックホールを発見しました。それは呼ばれています Cygnus X-1 そして、その存在の証拠は、眼窩下の響鳴りロケットのX線検出器によって発見されました。 Cygnus X-1は約7,300光年離れており、約21の太陽質量があります。それ以来、天文学者は、私たちのような大きな銀河の中心部にある超高Massiveブラックホール（SMBH）を含む、ますます大規模なブラックホールを発見しました。
現在、天文学者は、これまでに検出された最も大きなブラックホールであることを検出しました。この発見は、王立天文学協会の毎月の通知で報告されています。研究のタイトルは “宇宙馬蹄の重力レンズの中心に360億の太陽質量ブラックホールを発表する「そして、主著者は、ブラジルのリオ・グランデ・ド・スール連邦大学（UFRGS）の博士号候補のカルロス・メロです。
銀河がより大きくなればなるほど、その中央のブラックホールが大きくなるということは公理的ではありません。しかし、私たちはそこに到達しています。この超マッシブオブジェクトはにあります 宇宙馬蹄、これがこれまでに検出された最も大規模な銀河の1つです。コスミックホースシューは、ほとんどのアインシュタインリングを構成する典型的なアークではなく、ほぼ完全なアインシュタインリングを備えた唯一の重力レンズの1つです。
「これは、これまでに発見されたトップ10の最も大規模なブラックホールの1つであり、おそらく最も大規模な穴です」とポーツマス大学の教授兼研究者であるトーマスコレットは述べています。
ブラックホールの塊を決定することは、単純な運動ではありません。ヘッドラインライターは簡単な宣言を自由に行うことができますが、科学者ははるかに慎重です。彼らは、ブラックホールの塊のすべての主張には、それがどのように測定されたかに関する警告が伴うことを知っています。しかし、この場合、それらはより確実です。
360億人の太陽ミサでは、この超マッスンなブラックホール（UMBH）は、これまでに検出されたトップ10の最も巨大なブラックホールに間違いなくあります。しかし、それは最も巨大なものかもしれません。問題は、異なるブラックホールの質量の測定方法です。
「他のブラックホールの質量測定のほとんどは間接的であり、非常に大きな不確実性を持っているので、どちらが最大かを確信していません」とコレットは言いました。 プレスリリース。 「しかし、新しい方法のおかげで、このブラックホールの質量についてはるかに確実になりました。」
ブラックホールの近くの星の動きである恒星の運動学は、ブラックホールの質量を決定する最も正確な方法と考えられています。それは、天文学者が天の川のSMBH、射手座A-STARの質量を決定するのを助けたものです。 sgr a-starの近くに軌道に乗る星のグループは呼ばれます 星。それらの高い速度とSMBHに近いことにより、天文学者はSGR A-STARの質量を決定することができました：約430万人の太陽質量。
恒星の運動学は、私たちの銀河のような近くのSMBHに最適です。しかし、SMBHがさらに遠いほど、恒星の運動学が直面するのが難しくなります。遠い銀河は空が非常に小さく、個々の星の軌道を追跡することは不可能です。これは、重力レンズが登場する場所です。
巨大な前景オブジェクトが私たちの観点から遠くのオブジェクトと並んでいる場合、前景オブジェクトの重力は背景オブジェクトから光を増幅します。それは両方とも光の経路を変え、銀河の中心の星の軌跡に影響を与えます。
「私たちはブラックホールの効果を2つの方法で検出しました。それは、光がブラックホールを通り過ぎるときに光が及ぶ経路を変えており、ホスト銀河の内側の領域の星が非常に迅速に（ほぼ400 km/s）移動するようになります」とコレット教授は言いました。 「これら2つの測定を組み合わせることで、ブラックホールが本物であると完全に確信できます。」
宇宙馬蹄の別の画像ですが、2番目の背景ソースの画像のペアが強調表示されています。かすかな中央画像はブラックホールの近くに形成され、新しい発見を可能にしました。画像クレジット：NASA/ESA/TIAN LI（ポーツマス大学）。ライセンスタイプ：属性（CC by 4.0）
SMBHは、材料を積極的に蓄積し、強力な放射線を放出しているときにより簡単に検出されます 活性銀河核、最も明るいものはクエーサーと呼ばれます。 AGNとクエーサーは、特にX線でスペクトル全体で放射線を放出します。これにより、遠くから見えるようになります。しかし、彼らが休眠しているとき、それらは検出するのが非常に困難です。宇宙の馬蹄形の重力レンズのおかげで、この休眠状態のブラックホールが見えます。
主著者のメロは、「この発見は「休眠状態の」ブラックホールのために作られました。観察時には積極的に付加物質ではありません。その検出は、純粋にその巨大な重力プルとその周囲に与える影響に依存していました。」
ブラックホールを検出するだけでなく、その質量を測定することができました。
「特にエキサイティングなのは、この方法により、完全に沈黙していても、宇宙全体のこれらの隠された超大型ブラックホールの質量を検出して測定できることです」とメロは言いました。
遠いブラックホールがアクティブな銀河核である場合、天体物理学者には協力するものがあります。排出量の特性により、科学者は付加率を推定することができ、それが彼らの大衆の推定につながる。その方法は不確実であるため、SMBHが最も大規模であると同時に、トップ10のリストが関連していることに不確実性がある理由です。
これらは、20億光年以上のAGNであるヘラクレスAの画像です。特にX線では、電磁スペクトル全体で光を放出します。画像クレジット：X線：NASA/CXC/SAO;ビジュアル：NASA/STSCI;ラジオ：NSF/NRAO/VLA。
「通常、このようなリモートシステムでは、ブラックホールがアクティブな場合にのみブラックホールの質量測定が可能です」とメロは言いました。 「しかし、これらの付加ベースの推定には、多くの場合、重大な不確実性があります。強いレンズと恒星のダイナミクスを組み合わせたアプローチは、これらの遠方のシステムでさえ、より直接的で堅牢な測定を提供します。」
天体物理学者は、銀河の質量とそのSMBHの質量がリンクされていることをほぼ確実です。そうでなければ、それは大きな驚きでしょう。
「両方のサイズが密接にリンクされていると思います」とコレット教授は次のように付け加えました。「銀河が成長すると、中央のブラックホールに物質を漏らすことができます。この問題のいくつかはブラックホールを成長させますが、多くのものはクエーサーと呼ばれる信じられないほど明るいソースで輝いています。
SMBHまたはUMBHの質量と、銀河の中央膨らみに恒星の速度分散との間には強い相関があります。最も巨大なブラックホールは、これらの星がより速い銀河にあり、直感的に理にかなっています。また、ブラックホールの質量と恒星の膨らみの合計質量との間には関係があります。これらの関係は、ブラックホールと銀河の進化がリンクされていることを示唆しています。
しかし、Galaxyの星の速度分散によると、宇宙の馬蹄形のブラックホールは、本来あるべきよりも大きいようです。著者らは、それは外れ値であり、「ホストギャラクシーの有効速度分散にとって非常に大きい」ように見えると言います。それは唯一のものではありません。「この大規模な端でのこの逸脱は、これらの銀河の形成とアセンブリ中の明確な進化経路を反映している可能性があります」と彼らは書いています。
UMBHの質量は、それが銀河の化石グループの一部であることを示唆しています。化石グループは、いくつかの大きな銀河から始まります。数十億年以上にわたり、グループ内で最も大規模な銀河が重力で他の銀河を支配し始めています。最終的には他の人とキャプチャして融合し、1つの巨大な銀河が残ります。
著者は、UMBHのミサは、約48億年前に存在していたので、私たちが見ている「化石グループの一部である可能性が高い宇宙の馬蹄形のユニークな進化の歴史である」と述べています。 「初期の銀河合併の残骸としての化石グループの中央銀河は、局所銀河と比較して明確な進化経路に従う可能性があり、潜在的に高SMBH質量を説明します。」
「もともとコンパニオン銀河にあったすべての超大規模なブラックホールも、私たちが検出した超大規模なブラックホールを形成するようになった可能性があります」とコレット教授は述べています。 「だから、銀河の形成の終わりとブラックホール層の終わりの状態が見られます。」
このレベルの分析は、宇宙馬とそのほぼ完全な円のためにのみ可能でした。将来の望遠鏡はそれらをもっと見つけ、うまくいけば、UMBHと彼らが住んでいる銀河をよりよく理解することにつながるでしょう。
「ここで研究したものと同様に、ラジアルアークはますます一般的になると予想されています。ユークリッドミッションは、次の5年間で数十万のレンズを発見することが期待されていますが、非常に大きな望遠鏡は詳細な動的研究を実施する能力に革命をもたらします」と研究者は論文で説明しています。
「レンズとダイナミクスの組み合わせは、まもなく前例のない銀河のサンプルを提供し、これまで以上に広範なレッドシフト範囲にわたって恒星の集団、DMハロー、およびSMBHについての刺激的な洞察を提供します」と著者は結論付けています。
#重力レンズのおかげで検出された360億の太陽質量ブラックホール