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image credit:NASA

 最近発見された弱体化したブラックホールは、銀河を目覚めさせ、無数の星々を生み出しているそうだ。

 そのブラックホールは、地球から58億光年離れたところにある「フェニックス銀河団」の中心に鎮座する。

 この銀河団では怒涛のような勢いで星々が誕生しているのだが、その理由は、ブラックホールから噴出されるジェットがそれを助けているらしい。
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星の誕生とブラックホールの関係


 研究グループを率いた米マサチューセッツ工科大学のマイケル・マクドナルド氏は「フェニックス銀河団は、ある事例においては、ブラックホールからのエネルギー出力が冷却をうながしてドラマチックな結末へ到ることを実証している」と語る。これは天文学者が長い間探し続けてきた現象なのだという。

 銀河団は宇宙でも最大の構造で、重力によって結びつきあった無数の銀河とそれを取り囲む熱いガス、目に見えないダークマター(暗黒物質)で構成されている。そして、それらの中央にある銀河の中に、既知のものとしては最大の超大質量ブラックホールがある。

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超大質量ブラックホールと降着円盤の想像図 / NASA/JPL-Caltech

 銀河団に存在する高温のガスはX線を放ちつつエネルギーを低下させるが、一般にはこれによって冷却が進み、やがて星々の苗床になると考えられている。

 これまで、天文学者は星々の苗床がたくさん散りばめられた銀河団を探してきたが、見つかったのは、エネルギー粒子を放出することでガスの冷却とそれによる星々の誕生を阻む巨大ブラックホールだけだった。

 研究グループの1人、カナダ、ウォータールー大学のブライアン・マクナマラ氏に言わせるなら、それはエアコンで部屋を冷やしつつ中で焚き火をするようなものらしい。どんなにエアコンを効かせても焚き火を消さない限り、室温が下がらないのは想像できるだろう。

 だが「フェニックス銀河団」のブラックホールはまさに、星々の苗床となっていたのである。


フェニックス銀河団のブラックホールの特性


 研究グループは、ハッブル宇宙望遠鏡、カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群(VLA)、チャンドラX線観測衛星を使って、光、電波、X線による観測を行い、フェニックス銀河団を2012年の観測時よりもさらに詳細な調査を行った。

 この銀河団は、数百万度という極端なまでに高温のガスによって囲まれている。ガスの質量は太陽数兆個分に相当する膨大なもので、銀河団に属している全銀河を合わせた質量よりはるかに大きい。

 調査の結果、判明したのは次のようなことだ。

 まずチャンドラのデータから、冷却の速度が「ブラックホールによって注入されるエネルギーがない」と想定した場合に予測されるものとほぼ同じであることがわかった。

 ハッブルから明らかになったのは、ブラックホールへと続いているフィラメントに沿って太陽100億個分の冷たいガスが存在しており、ここから年間太陽500個分の質量に相当する若い星々が形成されていることだ。

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image credit:Pixabay

 天の川なら年に太陽1個分に過ぎないので、まさに怒号のような勢いで星々が形成されているのである。

 そしてVLAの電波データは、中央のブラックホール近傍からジェットが噴出しており、それが熱いガスの中に泡を膨らませているらしいことを示していた。こうした泡とジェットは、過去にブラックホールが急速に成長したことの証左だ。

 以前、このブラックホールはそれが位置する銀河の質量に比べると小さかったらしく、そのためにガスの急速冷却が起こりえたようだ。


ブラックホールと星の誕生の壮大なサイクル


 研究に携わったシンシナティ大学のマシュー・ベイリス氏は「過去、小さなブラックホールからのアウトバーストは周囲を熱するには弱すぎたのかもしれない」と説明する。

 しかし、それが成長し質量と力が増大するにつれて、影響力もまた増大してきたという。

 ブラックホールのジェットによって銀河団の中心からガスが吹き飛ばされれば、引き続き冷却は進む。ブラックホールの熱から遠く離れたガスの冷却は、それが銀河団の中心に向かって反落するよりも速い。

 だが、やがてジェットによってガスを熱せられるくらいの乱気流、音波、衝撃波が生じ、それ以上冷却されなくなるときが来るだろう。

 この状態はジェットが収まるまで続き、それからまた冷たいガスの蓄積が始まる。

 これがひとつのサイクルで、同じことが繰り返し起きている可能性があるそうだ。その壮大な円環の中では、ブラックホールが星の誕生を手助けしている。

 この論文は『The Astrophysical Journal』で閲覧できる。

References:NASA / The Astrophysical Journalなど / written by hiroching / edited by usagi
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年11月27日 22:39
  • ID:huIXYVta0 #

スターバーストが起こっているという事はいわゆる原始銀河と言う事だな。
遠い未来になるが、この中から我々が居るような恒星系が誕生して、運が良ければ生物が誕生するかも知れないね。

2

2. 匿名処理班

  • 2019年11月27日 23:04
  • ID:cnSMpACv0 #

人間が想像できるすべての事は起こりうる現実である、って作家特有のお洒落な言い回しだと思ってたけど……どうやら割とマジらしいな

3

3. 匿名処理班

  • 2019年11月27日 23:08
  • ID:SbB8JSUR0 #

太陽100億個分とか今どき小学生でも使わないような言葉をサラッと扱う宇宙

4

4. 匿名処理班

  • 2019年11月27日 23:23
  • ID:0kpVxheO0 #

ブラックホールってなんなんだよもう…(´・ω・`)

5

5. 匿名処理班

  • 2019年11月27日 23:45
  • ID:kDwYW4Nf0 #

※1
我々が観測しているのは過去の姿だから
現在は進化してワープ航法なんか開発して
既に地球に来ちゃっていてもいい宇宙のSFスケールよ…浪漫だなあ

6

6. 匿名処理班

  • 2019年11月27日 23:57
  • ID:uyG4J6D20 #

とありえず名前カッコ良すぎて草

7

7. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 00:12
  • ID:dTcRFtBV0 #

思ってたより宇宙って何でもありだな。

8

8. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 04:19
  • ID:uBBGNdrH0 #

ブラックホールの産ませてよ‼か……

9

9. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 05:06
  • ID:T2Kt1b8d0 #

>>5
あぁ、全くだ。
生命の誕生もBig5も、殆どの原因は突き止めつつあるが、わからない事も沢山ある。
そしてそれを解明する楽しみもだ。
これを浪漫と言わずに何と言えよう。

今はSFの域を出ない想像も、過去から現在へ、そして未来へ繋ぐ事でハッキリを見る事が出来るだろう。
楽しい事は1日24時間でも足りないし、人間の寿命ですら短く感じるよ。
サイバネティクス技術で電脳化が可能にさえなればなと思ってしまう。

10

10. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 05:41
  • ID:QdfijQEF0 #

最近じゃKeiichi Wada, Yusuke Tsukamoto, Eiichiro Kokuboのようにブラックホールの周りに「惑星」が回っているという主張もあるらしいからね

11

11. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 06:24
  • ID:1tOy7vro0 #

× 怒号
〇 怒涛 ?

12

12. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 06:54
  • ID:us.otzxl0 #

???「スターバースト…ストリーム!」

13

13. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 07:04
  • ID:u9jjaUBj0 #

もう何がなんだかよく解らないよ!

14

14. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 08:10
  • ID:cp76Nk8W0 #

宇宙ネタは惹かれて読み出すけどほとんど理解できん

15

15. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 08:40
  • ID:inw7k6Lh0 #

宇宙卵とか宇宙種子とか言うアレかな

16

16. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 09:35
  • ID:wcQGJhBv0 #

>>2
想像出来ることが起こりうるのは
実際には人間の想像を超えた世界が宇宙にはあるからなんだろうな


木星の大赤斑の嵐の中に地球3つ入るとか、
その何倍も高い太陽も恒星の中なら特別大きくないという、大きさという世界だけでも想像し切れない。

17

17. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 09:37
  • ID:wcQGJhBv0 #

>>14
実際に人間が理解出来てるのはまだ一部に過ぎないって言われてるから。
学者になったとしても分からないこと理解出来ないことだらけだと思うから安心して。

18

18. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 09:51
  • ID:o2Rr3m9B0 #

58億年前か

19

19. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 10:46
  • ID:hyU8unPj0 #

ブラックホールは近づくもの皆無尽蔵に飲み込んで逃さないんじゃなかったのか?
取り込むどころか星産んじゃうのか… 分からねぇ

20

20. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 11:55
  • ID:EhKh2aXi0 #

もう文章だけじゃちょっと追い付けないかも

21

21. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 13:08
  • ID:daWDFebH0 #

銀河系が一定の質量を超えると、ブラックホール化してまた星を散らしている感じかな。
仮に遠い銀河で100億年前に文明があったとしても、ブラックホールに一回入ると痕跡なんて微塵も無いないってことだなw

22

22. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 15:01
  • ID:QdNm.aJD0 #

黒鷹。

23

23. 素人さん

  • 2019年11月28日 16:35
  • ID:ZiNr05jL0 #

ネェもしかして、
「重力が極端に大きい場所だと物質(粒子)自体が耐えられず吹き出してしまう」って仮説ない?
「ブラックホールの超重力がスリングショットの引く手の力、粒子の核力がゴムの張性(斥力)」、「ブラックホールに半減期がありそれは宇宙から見たら比較的短時間、粒子の核力の斥力により吹き出して半減していく」「冷たいジェットはブラックホールの半減噴出」「ジェットは核力による」「熱いジェットはブラックホールの中心が熱い」って仮説ない?

ブラックホールって実は球じゃない?

24

24. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 19:07
  • ID:CamyfC9.0 #

※23
俺はアンタが何言ってっかよくわかんねーけど
何かすごいことに気づいたなら然るべき場所で発信してみたらいいと思うんだ

25

25. 匿名処理班

  • 2019年11月28日 22:30
  • ID:48CcTsaZ0 #

どっかで吸ったものを別のところで吐き出してるんじゃないか?!
ブラックホールはトンネルの入口と出口だったりしてな

26

26.

  • 2019年11月30日 18:46
  • ID:wig0S5St0 #
27

27. 匿名処理班

  • 2019年12月04日 03:43
  • ID:gB9NPex.0 #

>>25
そうやって宇宙と宇宙を混ぜてるのかな?
それが宇宙と宇宙のコミュニケーションする方法だったりして

28

28. 匿名処理班

  • 2020年01月24日 08:11
  • ID:BVi4CEGc0 #

>>6
ポケモンに出てきそう

29

29. 匿名処理班

  • 2020年02月01日 23:48
  • ID:6wCVXUqq0 #

宇宙のお話は100億個とか58億年とかで
10万倍とか5000個ではない。

30

30. こういう理論は?

  • 2020年02月16日 23:00
  • ID:0VqzyQE00 #

実は時空は非連続で有り、時空素と呼べる最小単位が存在する為、ゼロ除算による重力無限大は無い。
そもそも原始星やパルサーがジェットを内から吹き出しているのに(自転による遠心力で星の上下が開き易く成る)、BH化した途端ジェットのメカニズムが変わってしまうのは何故?

31

31. 自明なので原理の筈

  • 2020年02月16日 23:16
  • ID:0VqzyQE00 #

ゼノンのパラドックスの弓矢の例え?で、矢が的Bに当たったのなら射手Aとの中間を通る(仮にこれをAB/2とする)し、その前の中間(AB/4)、その又前の中間(AB/8)も通った筈。
だが更に細かく割ってもAB/∞には出来ない(矢が動かなく成るので前提に反する)。
よって時空は非連続。

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