天文学者は、過ちに対して文字通りになることがあります。私たちは物事を見たままに呼びたいと思っています。たとえば、赤色で巨大な場合:「レッド ジャイアント」。白くて小さい：「白色矮星」。大爆発：「ビッグバン」。暗くてすべてを吸い込む：「ブラックホール」。ほとんどの場合、この方法でのオブジェクトの分類は問題なく機能します。それが新しいものであるか、既に知っているものであるかのいずれかです。しかし、冥王星の場合のように、名前に疑問を投げかけ、天体を再評価し、別の方法で識別せざるを得ない新しい観測を行うことがあります。ブラック ホールのように明確に定義されたものでは、これは決して起こらないと思うかもしれませんが、それは間違いです。
直接観察することはできませんが、できます 2 種類のブラック ホール (恒星質量と超大質量) が周囲にどのように影響するかをご覧ください。瀕死の星が超新星になり、それ自体が崩壊した結果である恒星質量ブラック ホールは、アインシュタインの一般相対性理論によってほぼ 1 世紀前に予測された、より身近な存在です。それらは通常、最も近い 1 つまたは 2 つの星の動作にのみ影響します。一方、超大質量ブラック ホールは、100 万倍以上の質量があります。これらがどのように形成されるのかはまだわかっていませんが、ほぼすべての銀河の中心に存在し、時には銀河全体の外観を変える力を持っていると考えられています.
この質量歪みの能力により、超大質量ブラック ホールの特徴付けが特に難しくなります。銀河の中心にある星、ガス、塵が超大質量ブラック ホールに近づくにつれて、それらはますます密集して小さな空間に詰め込まれ、臨界距離ですべてが引き裂かれるまで熱くなります。 、原子粒子に還元されます。超大質量ブラック ホールを発見したときに実際に目にするのは、ブラック ホール自体ではなく、降着円盤として知られる軌道上の破片から放射されるこの熱です。
一部の超大質量ブラック ホールは、他のものよりも多く「食べ」、その過程で、あまり活動していない他のブラック ホールよりもはるかに多くの光を放ちます。これらの「活動銀河核」、または略して AGN は、宇宙で最も強力で最もエネルギッシュな力の一部です。それらは熱を放出するだけでなく、多くの場合、円盤の平面に垂直なコリメート (ビーム) ジェットの形で物質を放出し、銀河のコアから吹き飛ばします。銀河そのものも。さらに、一部の AGN には、降着円盤と同じ平面上に、ドーナツに相当する幾何学的なほこりの多いトーラスがありますが、はるかに大きくて厚いです。実際、非常に厚いため、横から見た場合、円盤はまったく見えず、ましてや中央のブラック ホールは見えません (上の画像を参照)。
この AGN の標準モデル (逆方向に噴出するジェットを伴う降着円盤に囲まれた超大質量ブラック ホール) があるにもかかわらず、観測結果を理解することは依然として課題です。いつも同じ絵を描く。ジェット機が見えることもあれば、見えないこともあります。トーラスが見えることもあれば、見えないこともあります。ときどき、光が非常に集中して明るく、そこに銀河があるかどうかさえわからないことがあります。上の写真のように、コアが非常に明るいため、光学光ですべての星を凌駕する AGN は、クエーサー (「準星」の意) と呼ばれます。赤外線で強く光る AGN は、1943 年に最初にそれらを特定した天文学者カール・セイファートにちなんでセイファートと呼ばれます。また、放射光が電波スペクトルで優勢なコアとジェットを持つ AGN は、電波銀河と呼ばれます。
それらがすべて超大質量ブラック ホールによって燃料を供給されている場合、すべての AGN が同じように見えないのはなぜですか?その理由の 1 つは、私たちの視点にある可能性があります。 AGN 統一の理論では、すべての AGN が同じ基本構成要素 (降着円盤、ジェット、トーラス) を持っていると仮定しています。この理論によれば、私たちが観察する顕著な違いはすべて、空間での向きによるものです。
ここ地球では、宇宙を観察できる視点は 1 つしかありません。私たちの周りにはランダムに銀河が分布しているのが見えます。あるものは真横にあり、あるものは正面にあり、残りはその間のすべての角度にあります。これらの銀河が私たちに提示する角度以外の角度からこれらの銀河を見るために飛び回ることはできません。しかし、スーパーコンピューターの出現により、これらの銀河をこれまで以上にシミュレートし、仮想的に好きなだけ飛び回って、あらゆる角度からの光景を楽しむことができるようになりました. AGN を回転させて、ジェットの 1 つを銀河の中心に向かって真っ直ぐ見下ろし、ブレーザーのような、燃えるクエーサーのようなものにすることができます。ジェットが私たちから 90 度回転するまで AGN を傾け始めると、ブレーザーからクエーサー、そして最後にセイファートに変化するように見えます。
しかし、AGN の統合は、天体物理学における解決済みの問題にはほど遠いものです。私たちが完全には理解していないブラック ホールやその周辺の物理的プロセスや、考えもしなかった測定など、私たちの視点以外にもさまざまな要因が関与している可能性があります。より優れた望遠鏡を構築し、新しいデータを収集するにつれて、これらの活発な銀河核が実際に何であるかを確認できることを願うばかりです.そうしないと、さらに多くの名前が必要になる可能性があります。
サマー アッシュは、コロンビア大学天文学部のアウトリーチ ディレクターです。彼女はレイチェル マドー ショーの「社内天体物理学者」でもあり、@Summer_Ash としてツイートしています。
見る:映画 インターステラー ブラック ホールを正しく描写していますか?
この古典的な Facts So Romantic の投稿は、もともと 2015 年 11 月に公開されました。
