天文学者は、宇宙初期に途方もない宇宙網を発見しました。その糸の中に閉じ込められているのは、中央の超大質量ブラック ホールにガスを供給する 6 つの銀河です。
天文学者は、初期の宇宙で驚くべき発見をしました。それは、超大質量ブラック ホールの宇宙の網の中に 6 つの銀河が浮遊しているということです。この発見は、このようなグループが発見された初めての宇宙を表しています — 「ビッグバン」からわずか 10 億年後です。
宙に浮いた銀河を含む宇宙の網は、超大質量ブラック ホールが巨大なサイズに成長したという理論に一致しているように見えます。これは、超大質量ブラック ホールが網のような構造の中心に位置し、ガスと塵を供給源としているからです。
超大質量ブラックホールを取り囲む高温ガス、星、銀河で構成されるフィラメント「糸」のウェブに閉じ込められたこれらの6つのかすかな銀河の新しい観測は、ESOの超大型望遠鏡（VLT）の助けを借りて行われ、で説明されていますジャーナル Astronomy and Astrophysics に掲載された論文。
超大質量ブラック ホールの「クモ」にしか適合しないように、クモが存在するウェブは途方もないサイズで、天の川の 300 倍です。 「このフィラメント状の構造から、巨大なブラック ホールはおそらく物質を蓄積しており、それが非常に急速に成長し、10 億年足らずで 10 億個の太陽質量に達することを可能にしています」と、論文の著者である Mignoli 氏は付け加えています。 「銀河はフィラメントが交差する場所で立ち上がり、成長し、ガスの流れ — 銀河と中央の超大質量ブラック ホールの両方に燃料を供給できます — — フィラメントに沿って流れることができます。」
初期宇宙における超大質量ブラックホールの摂食
この宇宙網からの光は、宇宙が誕生してわずか 9 億年だった頃から私たちのところまで伝わってきました。これは、星の崩壊から第 1 世代のブラック ホールが形成された時期を表すだけでなく、これらのブラック ホールが急速に成長し、真に巨大なサイズに成長した時点でもあります。
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超大質量ブラック ホールがどのようにしてこれほど急速に成長したのかという問題は、何十年にもわたって科学者を困惑させてきました。研究者は、これらのブラック ホールがどのようにしてこれほど多くの「ブラック ホール燃料」をこれほど急速に獲得できるのかを正確に検出することができませんでした。調査結果は答えを提供しているようで、宇宙網とその中の銀河には、中心のブラック ホールを急速に超大質量巨人に成長させるのに十分なガスが含まれていることを示唆しています。
天文学者が「コズミック ウェブ」を発見したのはこれが初めてではありませんが、その中心に超大質量ブラック ホールの「クモ」が存在するのは初めてです。
研究者が確信を持てないのは、これらのブラック ホールが最初にどのように形成されたか、ブラック ホールが「供給される」プロセス、または宇宙網自体がどのように発達したかです。 「これらの巨大なブラック ホールがどの種子から成長したかについての観測的証拠はありません」と Mignoli は説明します。 「建造物は遠すぎて、ガスの流れはかすかすぎて検出できません。また、理論的な観点からも、解決が難しすぎる問題があります。」
1つの可能性は、チームによって発見されたような宇宙のウェブが、暗黒物質のハローの重力の影響の結果として形成されたということです.これらの謎の物質の束 —既知の宇宙の物質の 90% を構成する——は、初期の宇宙で膨大な量のガスを集めた可能性があります。そこから、ガスと暗黒物質が宇宙網のマトリックスを形成した可能性があります。
Mignoli は、最も興味をそそる長引く問題の 1 つは、物質が銀河間スケールからブラック ホールの降着円盤のサイズまで、パーセクのオーダーで輸送されることをどのようなプロセスが可能にするかであると説明しています。
ギリは、現在観測によって裏付けられていないものの、この摂食プロセスに関するいくつかの提案を提供しています。 「[供給メカニズム]は、これらの密集した地域でのガスの利用可能性に関連している可能性があります。大きな貯留層は、BHに燃料を供給し、急速に成長するのに十分なガスがあることを意味します.いくつかの理論は、ウェブを通る直接のガスの流れがブラック ホールに直接落ちて、それらを成長させることができると提案しています。」
ギリはまた、超大質量ブラックホールが途方もない質量を集めることができるもう1つの方法は、銀河の合体によるものであると付け加えています.また、この研究者は、コズミック ウェブもこのプロセスに関与している可能性があると付け加えています。 「このウェブがブラック ホールの成長を助けるもう 1 つの方法は、銀河の合体によるものです。これらの高密度でフィラメント状の環境では、ガスの豊富な銀河の合体がより頻繁に行われ、合体は通常、銀河内のガスを不安定にし、ブラック ホール内に落下させます。
スパイダー ハンティング:より多くの「占領された」コズミック ウェブを求めて宇宙を探索
チームが観測した銀河は、天文学者がこれまでに研究した中で最も暗い銀河の 1 つであり、チリのアタカマ砂漠にある ESO のパラナル天文台にある VLT の驚異的なパワーを数時間使用する必要がありました。このように、VLT の MUSE と FORS2 機器の助けを借りて、チームは 6 つの銀河が中央の超大質量ブラック ホールにつながっていることを確認できました。
現在の目標は、そのような構造のより多くの例を見つけることであり、Gilli は初期の宇宙ではかなり一般的であるはずだと考えています。おそらく、そのような出来事の形成と進化を取り巻く質問に答え始めることができます.
ミニョリ。 M.、ギリ。 R.、Decarli。 R., et al, [2020], 「巨人の網:z=6.31 クエーサー SDSS J1030+0524 周辺の大規模構造の分光学的確認」Astronomy and Astrophysics.
