天文学者らは、天の川銀河の中心に位置する超大質量ブラックホールいて座A*から強力な風が吹いている証拠を初めて観測した。
この検出により、活動のより静かな段階であっても、これらの物体の挙動に関する半世紀にわたる謎が解明されました。この発見は、2 つの最先端の天文台による深い観測を組み合わせて得られたものです。
円錐形の空洞が風を現す
研究チームは、チリのアタカマ大型ミリ波サブミリ波アレイ（ALMA）からの5年間のデータを使用して、ブラックホールを取り囲む冷たい分子ガスのこれまでで最も鮮明な画像を構築した。分析の結果、長さ約 1 パーセク、開口角度約 45 度の大きな円錐形の空洞があり、冷たいガスが完全に存在していないことが明らかになりました。
この不在は、射手座 A* から発せられる熱くてエネルギーに満ちた風によってのみ生み出された可能性があり、その風が通過する際に冷たい物質を押したり加熱したりするのです。 NASA のチャンドラ X 線天文台からの画像では、同じ領域で明るい X 線が放射され、空洞が高温のガスで満たされていることが確認されました。
ブラックホールは単なる掃除機ではありません
超大質量ブラックホールは物質を飲み込むだけではありません。餌を食べるとき、彼らはジェットや風を宇宙に送り出すエネルギーも放出します。理論ではこのメカニズムは何十年も前から予測されてきましたが、射手座 A* から風が離れる直接的な証拠はリアルタイムで捉えられたことはありません。
この研究を共同主導した米国ノースウェスタン大学のマーク・ゴルスキー氏は、ブラックホールが宇宙に存在しない完全な真空状態にない限り、風を追い出すに違いないと説明した。新しい観測結果は、この印象についてこれまでで最も明確なビューを提供します。
銀河を理解するために何が変わるのか
同じくノースウェスタン出身で研究の共同リーダーであるエレナ・ムルチコワ氏は、ブラックホールに非常に近い分子ガスがブラックホールに供給されることをチームが初めて実証したことを強調した。検出された風はそれほど強力ではなく、その方向は時間の経過とともに変化する可能性があり、このことは射手座 A* が特殊なケースではないことを裏付けています。
研究者らは、この風は少なくとも2万年前から活動していると推定している。この検出は、他の銀河中心で観察された爆発的な発生とは異なり、私たちの中心ブラックホールが比較的静かな段階にあることを示しています。これは、ほとんどのブラック ホールの生涯における支配的な状態を研究するための貴重な機会を提供します。
天文学の付加価値
得られた画像は、この地域の以前の地図よりも約 100 倍深く、80 倍鮮明です。アルマ望遠鏡からの電波データとチャンドラからのX線を組み合わせることでアーチファクトが除去され、空洞の原因は近くの星や超新星ではなく風であることが確認された。
ブラックホールとその周囲の環境の間のこの相互作用は、星の形成と銀河の一般的な進化に影響を与えるフィードバックプロセスを説明するのに役立ちます。静止しているときでも、射手座 A* は天の川の中心の形を作り続けています。
