小さな矮小銀河の中心にあるブラック ホールが、そこから発生する強力な風によって星の形成を遅らせたり、停止させたりする可能性があることを、カリフォルニア大学リバーサイド校の研究者が発見しました。この星形成の抑制は、そのような銀河の進化に著しい影響を与える可能性があります。
この結果は、銀河の中心にある超大質量ブラック ホールが銀河の進化 (成長の仕方や老化の仕方など) に影響を与える可能性があるという長年の疑惑を裏付けているようです。しかし、この研究は驚きももたらします。天文学者が測定したブラック ホールからの風は、チームが予想していたよりも強力でした。これは、矮小銀河における星形成のモデルを再考する必要があるかもしれないことを意味します。
つまり、ブラック ホールは大きな銀河の発達に影響を与えるだけでなく、より小さな矮小銀河 (数千から数十億個の星を含む銀河) の進化にも関与していることを意味します。
Canalizo 氏は次のように続けています。「私たちの調査結果は、宇宙の矮小銀河において、それらの効果が劇的ではないにしても、同じくらい劇的である可能性があることを示しています。」
この研究 — その結果は Astrophysical Journal — で議論されています は、地球上の空の 35% をマッピングするプロジェクトである Sloan Digital Sky Survey (SDSS) で収集されたデータを使用しました。そうすることで、調査は50個の矮小銀河を特定することができました - そのうち29個は、中心にブラックホールを持つという明確な特徴を示しました.これらのうちさらに6つは、イオン化されたガスの高速流出の証拠を示しました - 問題の強力な風.
研究者たちの次のステップは、ハワイにあるケック望遠鏡を使用して、これらの風の特性を検出および測定することでした。これは、これが初めて達成されたことを示しています。
彼女のチームが発見したことについて、Canalizo は次のように付け加えています。
矮小銀河の研究は、銀河が一般的にどのように進化するかを理解するための鍵となる可能性があります
これらの小さな銀河の研究は、科学者が銀河の進化全般について長引く疑問に答えるのに役立つ可能性があります。
「矮小銀河が小さいのは、形成された後、何らかの形で他の銀河との合体を避けたためです」と彼女は付け加えます。 「したがって、それらは初期の宇宙の環境がどのようなものであったかを明らかにすることによって化石として機能します。
これらの強力な風の原因を説明するために、マンザノ キングは、ブラック ホールに供給される物質を指摘します。この物質 (通常はガスと塵) は、ブラック ホールの周りに降着円盤を形成します。この円盤はブラック ホールに徐々に供給されますが、条件が非常に激しいため、摩擦と巨大な潮汐力によって物質が加熱されます。これにより放射エネルギーが放出され、ガスが銀河の中心から銀河間空間に押し出されます。
これは、星形成に利用できるガスの量に悪影響を及ぼします。
Manzano-King 氏は次のように続けています。
「通常、星のプロセスによって駆動される風は、矮小銀河では一般的であり、矮小銀河で星を形成するために利用できるガスの量を調節する主要なプロセスを構成しています。」
天文学者は、ブラックホールから発生する風がガスを圧縮し、ガス雲の重力崩壊を助け、星形成を開始すると信じています。しかし、風が強すぎて銀河の中心からガスが放出されると、星形成プロセスを助けるどころか、ガスが利用できなくなり、プロセスが妨げられます。
これはまさに、チームの研究が強調した 6 つの銀河で起こっているように見えることです。これらのケースでは、風が星形成率に明らかに悪影響を及ぼしています。
ブラック ホールと星形成率の関係を再考する
この研究は、星形成と銀河の進化のモデルの再考につながる可能性があります。現在のモデルは、矮小銀河のブラック ホールの影響を考慮していません。
「私たちの調査結果は、矮小銀河の星形成の支配的ではないにしても重要な調節因子として、銀河形成モデルにブラック ホールが含まれている必要があることを示しています」と、UC リバーサイドの物理学および天文学の助教授であるローラ V. セールスは指摘します。
この研究の将来については、チームは次に質量や運動量などのガス流出の特性を調査する予定です。
「これは、モデルを構築するためにそのようなデータに依存している理論家に、より良い情報を提供するでしょう」と Manzano-King は結論付けています。 「これらのモデルは、観測天文学者に、風が矮小銀河にどのように影響するかを教えてくれます。
「また、スローン デジタル スカイ サーベイのより大きなサンプルで体系的な検索を行い、活動中のブラック ホールから流出する矮小銀河を特定する予定です。」
元の研究:「矮小銀河における AGN 駆動のアウトフロー」Christina M. Manzano-King、Gabriela Canalizo、Laura V. Sales。
