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2026-01-11 04:04:00
カリフォルニア大学アーバイン校の天文学者らは、VV 340aとして知られる近くの銀河から流出し、これまで宇宙で観測された最大の超高温ガス流と思われるものを特定した。調査結果は雑誌に掲載されました 科学。
NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡からのデータを使用して、研究者らは銀河の両側から噴出する非常に高温のガスの広大な雲を検出した。これらの輝く構造は、銀河の中心にある超大質量ブラック ホールの周囲の激しい活動によって駆動される 2 つの細長い星雲を形成します。各星雲の長さは少なくとも 3 キロパーセクです (1 パーセクは約 19 兆マイルに相当します)。
比較のために言うと、VV 340a 銀河の円盤全体の厚さはわずか約 3 キロパーセクです。
「他の銀河では、この種の高エネルギーガスはほとんどの場合、銀河のブラックホールから数十パーセクの範囲に限定されており、今回の発見は通常見られるものの30倍以上を超えている」と筆頭著者で、カリフォルニア大学アーバイン校の物理学と天文学の博士研究員ジャスティン・ケイダー氏は述べた。
強力なブラックホールジェットが明らかに
ニューメキシコ州サン・アグスティン近くのカール・G・ジャンスキー超大規模アレイからの電波観測により、銀河の反対側から出現する一対の巨大なプラズマジェットが明らかになった。これらのジェットは、超大質量ブラックホールに落下するガスが極端な温度に達し、強力な磁場と相互作用するときに形成されることが知られています。その結果、エネルギーを与えられた物質が猛スピードで外側に発射されます。
さらに大きなスケールでは、ジェットは宇宙を螺旋状の経路を描きます。このパターンは、「ジェット歳差運動」として知られるプロセスを示しています。これは、コマのゆっくりとしたぐらつきに似た、時間の経過とともにジェットの方向が徐々に変化することを指します。
「円盤銀河内でキロパーセク規模の歳差運動をする電波ジェットが観測されたのはこれが初めてだ」とケーダー氏は述べた。 「私たちの知る限り、キロパーセク、つまり銀河規模の歳差運動電波ジェットがコロナガスの大規模な流出を引き起こすのを目撃したのはこれが初めてです。」
希少なコロナガスは銀河の彼方まで広がっている
ジェットが外側に押し出されるにつれて、銀河内部の周囲の物質と衝突し、銀河を中心から遠ざけ、極度の温度まで加熱すると研究チームは考えている。このプロセスにより、科学者がコロナラインガスと呼ぶものが生成されます。この名前は、高度に電離された超高温のプラズマを表すために太陽の外気から借用したものです。
カーダー氏によると、このタイプのコロナガスは通常、ブラックホールの非常に近くで発見され、母銀河の奥深くまで広がることはめったにありません。銀河自体の外ではほとんど検出されず、新しい観測は非常に珍しいものとなっています。
流出の威力は驚異的だ。カーデル氏は、コロナガスが運ぶエネルギーは毎秒10京個の水素爆弾が爆発するのに相当すると述べた。
「我々は、これまでで最も拡張され一貫したコロナガス構造を発見した」と上級共著者のビビアン・Ｕ氏は語った。彼は元カリフォルニア工科大学アーバイン校の研究天文学者で、現在はカリフォルニア工科大学赤外線処理分析センターの准研究員である。 「私たちは、JWST によって波長の窓が開かれ、活動的な超大質量ブラックホールを調査するためのツールが利用できるようになるだろうと期待していましたが、私たちが最初に観察した天体でこれほど高度に平行化され、拡張された発光が見られるとは予想していませんでした。これは嬉しい驚きでした。」
複数の望遠鏡が暴力の歴史を明らかにする
ジェットと輝くコロナガスの全体像は、研究者らがいくつかの天文台からのデータを統合した後に初めて明らかになった。ハワイにあるカリフォルニア大学が運営するケック II 望遠鏡の観測により、より低温のガスが銀河からさらに遠くまで広がり、ブラックホールから最大 15 キロパーセクの距離に達していることが発見されました。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が不可欠だった理由
コロナガス自体は、地球から約100万マイル離れた太陽の周りを周回するウェッブ望遠鏡によって検出された。これまでに建設された最大の宇宙望遠鏡として、ウェッブは赤外線で宇宙を観察し、従来の可視光望遠鏡では隠されていた天体を見ることができます。
この機能は、VV 340a の研究にとって重要でした。この銀河には可視光を遮る大量の塵が含まれており、ケックのような望遠鏡がその内部の奥深くまで見ることができません。しかし、赤外線は塵を通過するため、噴出するコロナガスがウェッブの画像ではっきりと見えるようになる。
星の形成を停止させるジェット
ブラックホールジェットが銀河に与える影響は劇的です。研究によると、VV 340a は太陽のような 19 個の星を形成するのに十分なガスを毎年失っています。
「実際にやっていることは、星形成ガスを加熱して除去することによって、銀河内の星形成のプロセスを大幅に制限することです」とカーダー氏は述べた。
天の川の過去と未来への手がかり
現在、天の川で同様のジェット機が活動しているようには見えません。しかし、ケーダー氏は、人類の超大質量ブラックホールが約200万年前に摂食現象を経験したことを示唆する証拠があると指摘し、ホモ・エレクトスのような初期の人類の祖先が夜空で目撃した可能性があると述べた。
この珍しい歳差運動ジェットとその大量のガス流出の発見により、研究者らは現在、他の銀河でも同様の特徴がないか調べることを計画している。彼らの目標は、強力なブラックホールの活動が天の川銀河のような銀河の長期的な進化にどのような影響を与えるかをより深く理解することです。
「私たちは、これらの最先端のツールによる観測を使用して、銀河のさまざまな物理スケールでこれまでに見たことのない現象の探索を続けることに興奮しており、他に何が見つかるかを見るのが待ちきれません」とU氏は述べた。
研究への資金はNASAと国立科学財団から提供された。
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